Quantifying the Upscaling Footprint from Pore to Darcy Scale via Pore Network Modelling: An Analysis of Microscopic Structure and Its Macroscopic Implications

Diese Dissertation befasst sich mit der Herausforderung der Upskalierung in porösen Medien, einem entscheidenden Problem, bei dem die genaue Vorhersage des Kontinuumverhaltens von pore-scale-Eigenschaften abhängt. Durch den Einsatz statistischer Modellierung wird der Upskalierungseinfluss vom Poren- bis zum Darcy-Maßstab für homogene Porennetzwerkmodelle umfassend untersucht. Mittels detaillierter Eigenschaftsskalierung werden umfassende REV-Beziehungen entwickelt, die den Einfluss mikroskaliger Heterogenitäten auf das Kontinuumverhalten quantifizieren. Gleichzeitig zeigt eine modellunabhängige Analyse komplexe nichtlineare Abhängigkeiten zwischen pore-scale-Merkmalen und dem resultierenden Strömungsverhalten auf. Diese Erkenntnisse verdeutlichen die komplexe Natur der Upskalierung und unterstreichen die Notwendigkeit einer präzisen mikroskaligen Charakterisierung, um effektive makroskopische Vorhersagen zu ermöglichen.