Vorwärtssimulation mikroskaliger Migration von Spurenelementen in mikrotomographisch aufgenommenen realen Porenräumen

显微层析成像记录的微量元素在真实孔隙空间中微尺度迁移的正演模拟

• 批准号: 5403531
• 负责人: Dr. Frieder Enzmann
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Geowissenschaften
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5403531?language=en
• 关键词: Vorw; rtssimulation; mikroskaliger; Migration; von

Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Strömungs- und Transportprozesse auf der Skala des Porenraumes unter Berücksichtigung von geochemischen Reaktionen untersucht werden. Die Daten zur Rekonstruktion des Porenraumes für die Simulation der Prozesse sollen mit Hilfe der Mikro-Tomographie (µCT) gewonnen werden. Die Ortsauflösung im unteren Mikrometer-Bereich unter Verwendung von Synchrotronstrahlung (ESRF ID18F) ermöglicht die Rekonstruktion des Porenraumes realer Sandsteinproben und darin die Simulation von Strömung und Transport in der betrachteten Skala. Die Simulation erfolgt mit Hilfe von Methoden aus dem Bereich der Computional-Fluid-Dynamik (Navier-Stokes, LatticeBoltzmann). Die Sorption von Schwermetallen an den Oberflächen soll mit Hilfe schneller Algorithmen zur Beschreibung von Oberflächenkomplexierungsmodellen implementiert werden. Die Validierung der Modelläufe soll über die neue, ebenfalls am Synchrotron zu erfassende Mikrofluoreszenztomographie der Porenmatrix zur Rekonstruktion der dreidimensionalen Verteilung bestimmter Leitelemente mit der gleichen Auflösung erfolgen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Migrationsprozesse von Spurenelementen in porösen Medien qualitativ und hinreichend genau auch quantitativ auf physikochemischer Grundlage zu simulieren und dabei auf klassische Parametermodelle, wie Advektions-Dispersionsgleichungen, Matrixdiffusions- sowie Kd-Modelle zu verzichten.

在地球化学反应韦尔登的作用下，在孔隙岩的Skala上形成了天然气的输送过程。Die Daten zur Reconstruktion des Porenraumes für die Simulation der Prozesse sollen mit Helfe der Mikro-Tomographie（µCT）gewonnen韦尔登。在同步辐射（ESRF ID 18 F）下的微热计-Bereich中的Ortsauflösung可实现孔隙结构的真实模拟，并可用于边界层中的Strömung和输运模拟。用计算流体动力学（Navier-Stokes，LatticeBoltzmann）的Hilfe von方法进行模拟。Schwermetallen和Oberflächen的吸附作用通过Hilfe schneller Schneller Schlemen来实现对Oberflächenkomplexierungmodellen实施的Beschreibung韦尔登。该模型的验证是一种新的方法，它可以在同步加速器上进行微孔荧光层析成像，以重建三维垂直结构。研究表明，纯元素迁移过程既可以定性又可以定量地通过物理化学基础模拟，也可以通过经典参数模型，如Advektions-Dispersionsgleichungen，Matrixdiffusions- sowie Kd-Model来验证。