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Simulation Kapillardruck
mit VGSTUDIO MAX
Simulieren Sie den Kapillardruck direkt auf CT-Scans unterschiedlicher Werkstoffe (z. B. auf porösen oder Verbundwerkstoffen) mit dem Modul Kapillardruck, das im Modul Transportphänomene-Simulation für VGSTUDIO MAX enthalten ist.
Kapillardrucksimulation
Die Simulation des Kapillardrucks kann für die Bestimmung der Charakeristika gescannter poröser Materialien eingesetzt werden, beispielsweise in den Geowissenschaften zur Charakterisierung von Erd‑ und Gesteinsproben.
Das Modul Kapillardruck
- berechnet Größen wie die Verteilung der Porengröße und die Kapillardruckkurve für den Scan einer porösen Materialprobe;
- arbeitet direkt auf den Voxeldaten und verwendet die subvoxelgenaue, lokal adaptive Oberflächenbestimmung in VGSTUDIO MAX.
Verteilung der Porengröße
Die Porengrößenverteilung wird mithilfe des Ansatzes der größten Inkugeln berechnet. Die Software verwendet Kugeln verschiedener Größe als Vergleichskörper und versucht, diese in den Hohlraum der Pore einzupassen. Für jeden Punkt wird die größte hineinpassende Kugel gefunden, die diesen Punkt überdeckt. Der Durchmesser dieser Kugel wird dem Punkt als lokaler Porendurchmesser zugeordnet.
Kapillardruckkurve
Zur Bestimmung der Kapillardruckkurve wird ein quasi-statisches Drainage-Experiment simuliert. Die Probe wird an zwei Fluidreservoirs, ein Reservoir der benetzenden Phase (WP) und eines der nicht benetzenden Phase (NWP), in benutzerdefinierten Abschnitten der Volumengrenze angeschlossen. Der Hohlraum wird zunächst mit der benetzenden Phase gefüllt. Der Druck im Reservoir der nicht benetzenden Phase wird in kleinen Stufen erhöht, wodurch es zu einer Injektion der nicht benetzenden Phase in den Hohlraum kommt.
Ergebnisse
Ergebnisse
Das Modul Transportphänomene-Simulation stellt vier Overlays für die Ergebnisdarstellung in 2D und 3D zur Verfügung:
- Porendurchmesser
- isolierter Hohlraum
- nicht benetzende Phasenfront
- eingeschlossene benetzende Phase
Porendurchmesser
Der Porendurchmesser ist der Durchmesser der größten Inkugel.
Isolierter Hohlraum
Der isolierte Hohlraum ist der Porenraum, der weder mit dem Reservoir der benetzenden Phase noch mit dem Reservoir der nicht benetzenden Phase verbunden ist.
Nicht benetzende Phasenfront
Die nicht benetzende Phasenfront ist der Raum, der von der nicht benetzenden Phase bei einem bestimmten benutzerdefinierten Druck eingenommen wird.
Eingeschlossene benetzende Phase
Die eingeschlossene benetzende Phase zeigt die Teile der benetzenden Phase an, die vom Reservoir der benetzenden Phase getrennt sind. Diese Teile werden als eingeschlossen betrachtet und bilden die verbleibende benetzende Phase.
Weitere Ergebnisse
Die Porendurchmesser können in Form von Histogrammen angezeigt werden. Die Porosität und der Kapillardruck können als Kurvendiagramme entlang einer Linie, die die Reservoirebenen der benetzenden bzw. nicht benetzenden Phase in Normalenrichtung verbindet, dargestellt werden. Die Kapillardruckkurve zeigt den Kapillardruck in Bezug zur Sättigung der benetzenden Phase an.
Alle Kurven können im .csv-Format exportiert werden.
Vorteile
Benutzerfreundlich
- Keine Simulationserfahrung erforderlich
- Keine Vernetzung erforderlich
Effizient
- Nahtlose Arbeitsabläufe in einer einzigen Software – von der Materialsegmentierung bis zur Simulation
Wirklichkeitsgetreu
- Alle mikrostrukturellen Details werden durch die subvoxelgenaue Oberflächenbestimmung erfasst