Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 8: Poster: Hydrologie, Laborexperimente, Klima, Bodenphysik

UP 8.6: Poster

Donnerstag, 18. März 1999, 16:00–16:30, KO

Bewegungsgleichungen für Mehrphasenströmungen in porösen Medien — •H. Besserer und R. Hilfer — ICA-1, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 27, D-70569 Stuttgart

Die bekannten Bewegungsgleichungen für Strömungen nicht mischbarer, inkompressibler Flüssigkeiten in porösen Medien beschreiben Kapillarwirkungen indirekt über phänomenologisch begründete Kapillardruckfunktionen. Es wird ein makroskopischer Zugang vorgestellt, der die Einbeziehung von Oberflächenspannungen sowie spezifischer innerer Grenzflächen ermöglicht [1], [2]. Eine mischungstheoretische Behandlung mit Energiegleichungen, welche Grenzflächenenergiebeiträge berücksichtigen, liefert ein geschlossenes System von gekoppelten, partiellen Differentialgleichungen. Prüfstein der Theorie sind die experimentell zugänglichen Befunde über Zweiphasenströmungen in porösen Gesteinen. Benetzungsverhältnisse, relative Permeabilitäten und Residualsättigungen lassen sich identifizieren. Theoretisch abgeleitete Kapillardruck-Sättigungsbeziehungen stimmen qualitativ mit dem Verlauf gemessener Kurven überein.

[1] R. Hilfer, “Macroscopic equations of motion for two phase flow in porous media”, Phys. Rev. E 58, 2090 (1998).

[2] H. Besserer, R. Hilfer, “Interface energy balance in mixtures and two-phase flow in porous media”, submitted for publication.