Berechnen der Partikeldiffusion und -Advektion
AddiDict
AddiDict verfolgt die Bewegung von Partikeln durch Advektion und Diffusion. Ein solches Tracer-Experiment in einer 3D-Struktur beginnt damit, dass zunächst die Partikel platziert werden. Danach wird die Bewegung dieser Partikel verfolgt bis sie entweder den Rechenbereich verlassen oder zu einer Strukturoberfläche gelangen, die diese Partikel sammelt.
Die Advektion wird durch einen externen Druckabfall geregelt und das Strömungsfeld wird mit Hilfe der von FlowDict verfügbaren Löser berechnet. Die Diffusion wird durch einen Random Walk-Algorithmus modelliert, der entweder die Brownsche Bewegung großer Partikel in einer umgebenden Flüssigkeit oder die Diffusionsbewegung der Moleküle selbst beschreiben kann.
AddiDict berechnet in der Nachbearbeitung die Durchbruchskurven und zeitabhängige Partikelkonzentrationen. Mit Hilfe der GeoLab Bibliothek ist es zudem möglich, alle Partikel-Trajektorien in Matlab zu importieren und zu analysieren.
Anwendungsbeispiele
Untersuchungen zum Transport von Partikeln in Suspensionen und Emulsionen in porösen Medien bei industriellen und natürlichen Prozessen, wie etwa:
- Abwasser
- Ausbreitung von Schadstoffen unter der Oberfläche
- Verschmutzung von Membranen
- Seewassereinspritzung in Ölvorkommen
- Partikeladsorption organische Schadstoffe im Grundwasser
AddiDict Features
AddiDict ermöglicht:
- Partikel in beliebige Ausgangspositionen zu bringen
- die Modellierung von Strömung und Diffusion durch Poren und poröse Voxel. Ein poröses Voxel ist eine Gitterzelle, die ungelöste Poren enthält.
Die Berechnung des Strömungsfeldes und der Partikelnachführung erfolgt parallelisiert für Shared-Memory Workstations oder verteilte Speichercluster.
Welche zusätzlichen Module werden benötigt?
- Für die Grundfunktionalität wird das Paket GeoDict Base benötigt.
- ImportGeo-Vol: für den Import und die Segmentierung der µCT-Bilder und die Generierung der 3D-Strukturmodelle
- FlowDict: zur Berechnung des Strömungsfeldes.