Was ist eine Pore? Porosität und Transport in porösen Materialien verstehen
Seminaraufzeichnung, EN
Dieses Seminar erklärt die Grundlagen von Porenstrukturen, einschließlich Porenkörper, Porenhälse und geschlossene Poren. Sie lernen, wie Sie Porengrößen mit GeoDict digital messen können und entdecken praktische Methoden innerhalb der Software. Anhand von Beispielen aus der Praxis - wie Batteriematerialien und Gesteinsstrukturen - werden diese Techniken angewendet. Das Seminar umfasst außerdem eine Anleitung zur Inspektion und Visualisierung der Ergebnisse für eine effektive digitale Analyse.
In diesem Seminar lernen Sie:
- Definition der Grundlagen: Das Seminar beginnt mit der Festlegung klarer Definitionen für wichtige Begriffe wie Porenraum, Porenkörper und Porenengnung.
- Porengrößenanalyse in GeoDict: Sehen Sie vier verschiedene Methoden, die an einer Batteriekathode und einer Berea-Sandsteinstruktur demonstriert werden:
- Korngrößenanalyse: Misst die Porengröße durch geometrische Anpassung von Kugeln an den Hohlraum. Dieser Ansatz ist einzigartig geeignet, um geschlossene, isolierte Poren zu identifizieren und zu messen.
- Porosimetrie: Simuliert das Eindringen von Flüssigkeit von einer Grenze aus, um die begrenzenden Porenengpässe zu identifizieren. Der Raum hinter einem Engpass wird mit dem Durchmesser des Engpasses belegt. Diese Methode erkennt keine Poren, die vom Hauptnetzwerk getrennt sind.
- Perkolationspfad: Berechnet den Durchmesser der größten Kugel, die die gesamte Struktur passieren kann – ein kritischer Wert für die Beurteilung der Auflösung und für Transportsimulationen.
- Poren identifizieren: Verwendet Ellipsoid-Anpassung, um jede Pore einzeln zu segmentieren, zu kennzeichnen und zu analysieren, einschließlich geschlossener Poren.
- Dekonstruktion der Tortuosität:
- Das Seminar hinterfragt die Idee eines einzigen Tortuositätswertes und untersucht dessen verschiedene Definitionen: geometrisch, physikalisch und gemischt.
- Erfahren Sie, wie Sie in GeoDict verschiedene, anwendungsspezifische Tortuositäten berechnen können, darunter:
- Geodätische Tortuosität: Basiert auf dem mathematisch kürzesten Weg durch den Porenraum.
- Diffusive Tortuosität: Abgeleitet aus der Lösung der Laplace-Gleichung, um zu beschreiben, wie die Struktur den diffusiven Transport behindert.
- Im Seminarteil wird betont, wie wichtig es ist, die richtige Tortuosität für Ihre spezifische Anwendung zu wählen, da beispielsweise ein geodätischer Pfad selten repräsentativ für die tatsächliche Strömung oder Diffusion ist.
Folgende Module werden im Seminar genutzt:
| PoroDict |
Trainer
Dr. Jürgen Becker
Head of Support
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Weitere Informationen
Chapters in YouTube Video
0:00 Intro
1:07 The Problem with Pores
4:03 The Anatomy of a Pore
12:05 Four Methods to Measure a Pore
29:18 The Many Faces of Tortuosity
41:43 Q&A Section
42:03 Question 1
43:03 Question 2
44:28 Question 3
45:05 Question 4
46:24 Question 5
47:29 Quesiton 6
47:29 Outlook on our next Online Seminar
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