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Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Makrodispersion von Dichteströmungen in einem stochastisch heterogenen porösen Medium


Project Details
Project duration: 10/199712/1999


Abstract
Ziel des Projektes sind experimentelle Untersuchungen zur akrodispersion von Dichteströmungen im stochastisch heterogenen porösem Medium. Dazu wird in der Wasserbauhalle der Universität Kassel ein Tank aus Plexiglas gebaut werden. Die Experimente werden so ausgeführt, daß der Tank mit Quarzsand nach einer vorgegebenen stochastischen Verteilung der Korngröße und der Permeabilität aufgefüllt wird und die räumliche und zeitliche Konzentrationsverteilung einer sich im oberen bzw. unteren Tankbereich über bzw. unter einer reinen Grundwasserströmung horizontal ausbreitenden Salzwasserfront mit höherer Dichte gemessen wird. Je nach relativer vertikalen Lage des dichteren Fluids ergeben sich dabei gravitativ stabile oder instabile Strömungsverhältnisse, und es kommt u. U. zu Fingerstrukturen die eine komplexe Geometrie aufweisen können. Das Auftreten und die Morphologie dieser Finger-Instabilitäten ist extrem stark durch die Makrodispersion des porösen Mediums beeinflußt. Letzere ist selbst eine Funktion der Heterogenität des Mediums und kann mittels stochastischer Theorien beschrieben werden. Letzere soll erstmals in den hier geplanten Laborversuchen experimentell überprüft werden. Darüber hinaus sollen dreidimensionale numerische Model-Simulationen des Laborexperimentes und mit den Vorhersagen der stochastischen Theorie verglichen werden.

Last updated on 2017-11-07 at 13:39