Opis projektu
Charakteryzowanie sprzężenia pomiędzy przepływem, transportem i deformacją w miękkich ośrodkach porowatych
Wiele materiałów naturalnych, przemysłowych i domowych to miękkie ośrodki porowate wypełnione cieczami – to między innymi gleby, soczewki kontaktowe i chrząstki. Materiały te są trudne do badania i modelowania, ponieważ deformacja szkieletu porowatego ciała stałego jest w dużym stopniu powiązana z ruchem płynu w przestrzeni porów, co ma szczególnie ważny wpływ na powstawanie pęcherzyków gazu i transportu substancji rozpuszczonych. Zrozumienie tych powiązań jest kluczem do zrozumienia wielu procesów obejmujących zarówno przetwarzanie papieru, jak i dostarczanie leków. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu DEFTPORE zamierza poszerzyć dostępne zasoby wiedzy poprzez badanie sekwencji miękkich adaptacji klasycznych problemów przepływu, opierając się przy tym na istniejących danych oraz wiedzy dotyczących sztywnych ośrodków porowatych, aby opisać przepływ, transport i deformacje w miękkich ośrodkach porowatych.
Cel
Fluid flows through soft porous media are ubiquitous across nature and industry, from methane bubbles rising through lakebed and seabed sediments to nutrient transport in living cells and tissues to the manufacturing of paper products and many composites. Despite their ubiquity, flow and transport in these systems remain at the frontier of our ability to measure and model. A defining feature of soft porous media is that they can experience deformations that transform the pore structure. This has profound implications for the transport and mixing of solutes and the simultaneous flow of multiple fluid phases, both of which are strongly coupled to the pore structure. The goal of this project is to shed new light on flow and transport in soft porous media by studying a series of three canonical flow problems (tracer transport, miscible viscous fingering, and two-phase flow) across soft adaptations of three classical model systems (a soft-walled Hele Shaw cell, a quasi-2D packing of soft beads, and a cylindrical 3D “core” of soft beads). These flow problems and model systems have been thoroughly studied in the context of stiff porous media, allowing us to leverage decades of previous work and focus exclusively on the new behaviour introduced by “softness”. We will collect an extensive set of new, high-resolution experimental observations in each of these model systems, and we will reconcile these observations with mathematical models based on the traditional approach of upscaled constitutive functions. By updating this traditional approach to account for deformation, we will provide a new, pragmatic class of continuum models that capture the leading-order features of flow and transport in soft porous media. Our results will jumpstart the field of flow and transport in soft porous media, breaking open a vast new realm of research questions and applications around understanding, predicting, and controlling these complex systems.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria materiałowamateriały kompozytowe
- nauki przyrodniczenauki chemicznechemia organicznazwiązki alifatyczne
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
OX1 2JD Oxford
Zjednoczone Królestwo