Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung

NUPUS - Teilprojekt "Mehrphysik-Modellierung von Zwei- und Dreiphasenströmung unter Berücksichtigung des Kapillardrucks"

Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Internationalen Graduiertenkollegs (ITRG 1938) "Non-linearities and Upscaling in Porous Media (NUPUS)" vom 01.40.2010 bis zum 31.03.2013

Projektbeschreibung

Viele technische sowie umweltrelevante Anwendung der Mehrphasenmodellierung in Porösen Medien (CO2 Speicherung, erweiterte Ölförderung oder die Beseitigung gefährlicher Stoffe aus dem Grundwasser) erfordern rechenintensive Simulationen auf großen Gebieten und über eine lange Zeitspanne. Meistens treten komplizierte Transportprozesse jedoch nur in kleinen Teilgebieten auf. Hier lässt sich die Qualität der Simulation durch verfeinerte Gitterauflösung und eine detailliertere physikalische Prozessbeschreibung verbessern. Außerhalb ist es im Hinblick auf die Rechenleistung dennoch ratsam, auf groben Gittern und mit einfachen physikalischen Modellen zu rechnen.Daher scheinen flexible und dadurch effiziente Modellierungsstrategien angeraten zu sein. Bei Mehrphysik-Ansätzen werden lokal unterschiedlich detaillierte Modellkonzepte angewandt, um die vorliegenden physikalischen Prozesse korrekt aber möglichst einfach abbilden zu können. Basierend auf dem Ansatz von J. Fritz wurde das Entkoppelte System um Kapillarkräfte und mit einem Dreiphasenansatz erweitert, und somit die Modellkomplexität weiter verfeinert. Zusätzlich wird das Gitter angepasst, um besonders interessante Teilgebiete besser auflösen zu können und um lokale Strömungen wie beispielsweise Infiltrationsfronten modellieren zu können. Die Flüsse an den durch Verfeinerung entstandenen "hängenden Knoten" werden durch eine Mehrpunktflussapproximation realisiert, um Fehler durch unterschiedliche Gitterauflösungen zu vermeiden. Folgeprojekt:

Leiter

Helmig, Rainer
Flemisch, Bernd

Bearbeiter

Faigle, Benjamin

Abteilung

LH2

Laufzeit

04/2010 - 03/2013

Finanzen

Internationales Graduiertenkolleg NUPUS / Deutsche Forschungsgemeinschaft

Partner

Prof. Ivar Aavatsmark, CIPR Bergen (Norwegen)

Kontakt

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Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystem- modellierung

 

Anfahrt

Pfaffenwaldring 61, 70569 Stuttgart

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