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A Statistical Mechanics Framework for Immiscible Two-Phase Flow in Porous Media

Projektbeschreibung

Komplexe Flüssigkeitsströmungen in porösen Medien

Die Strömung nicht mischbarer Flüssigkeiten wie Öl und Wasser durch poröse Materialien zu regulieren, ist entscheidend für Anwendungen wie die Ölförderung und die Auffüllung von Grundwasserleitern. Die Bewegung dieser Flüssigkeiten ist jedoch schwer vorherzusagen, da sie sich auf mikroskopischer und großer Ebene unterschiedlich verhalten. Die komplexe Struktur poröser Medien verschärft das Problem, sodass die genaue Modellierung der Flüssigkeitsströmungen schwierig ist. Mit aktuellen Methoden kann das Strömungsverhalten im kleinen Maßstab nicht mit größeren Systemen verknüpft werden. Daher wird im ERC-finanzierten Projekt AGIPORE eine neue Theorie auf Grundlage der statistischen Mechanik aufgestellt. Mit dem Ansatz können die Flüssigkeitsbewegungen auf unterschiedlichen Skalen vorhergesagt werden, um praktische Anwendungen wie den Umgang mit Wasserreserven und die Ölförderung zu erleichtern.

Ziel

The flow of immiscible fluids in porous media is at the heart of a wide range of applications, some of which are central to humanity. Oil recovery has traditionally had such a role, but more recently, aquifer replenishment to maintain water supplies has become a field of increasing worldwide importance.

Immiscible multiphase flow in porous media is a problem in hydrodynamics of extraordinary complexity. Not only does one have the intricacies of moving fluid interfaces, but the flow occurs within a pore space having a highly contorted geometry.

Porous media typically span orders of magnitude in length scales: The pore scale may be in the micrometer range or less whereas the macroscopic scale may be in the kilometer range. Is there a way to find a description of the flow at these large scales from a knowledge of how the fluids behave at the pore scale?

My claim is that there is. Statistical mechanics, which has been used to derive thermodynamics from the motion of molecules, can be reformulated to do the same for immiscible multiphase flow in porous media. This sounds like an impossible task as statistical mechanics demands equilibrium whereas the flow problem is driven. The approach I propose is based on information theory and hydrodynamics.

My objective is to develop a complete theory for immiscible multiphase flow in porous media at large scales based on a reformulation of statistical mechanics that encompasses the pore scale physics and which is simple enough to be useful in practical engineering applications.

This will allow me to reproduce accurately the formation of viscous fingers when a less viscous fluid invades a more viscous fluid. This is a problem as important in field-scale modelling as it is difficult.

This will be the first time a statistical mechanics framework for non-thermal, non-equilibrium systems has been developed. This has interest far beyond the realm of porous media.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 500 000,00
Adresse
HOGSKOLERINGEN 1
7491 Trondheim
Norwegen

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Region
Norge Trøndelag Trøndelag
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 500 000,00

Begünstigte (1)

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