多孔質媒体とは

多孔質媒体porous mediumを構成するものたち:

  • solid matrix: 岩石基質部のことで、建物の骨格skeletonに該当
  • pore space: 孔隙によってもたらされる空間のこと。enclosed by the skeleton建物の部屋に該当
  • connected pore space: コイツに用がある。つながっていない部屋には用はない。

流体は岩石基質部に囲まれた部分に存在し流動する。

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最も純粋にこのような問題を解くならば、詳細な地質情報をモデル化して運動方程式を解く必要がある。(質量保存mass conservation+運動量保存momentum conservation)。ナビエ・ストークス方程式Navier-Stokes formulaと呼ばれるが通常それを完全に解くことはできない。流体間相互作用や流体固体間相互作用がよく分からないことも問題である。

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そこで、多孔質媒体をモデル化するためのいくつかの仮定を置いて、カルマン・コゼニー方程式Carman-Kozeney equationを立てる。カルマン・コゼニー方程式はナビエストークス方程式が使えない中で、ミクロとマクロを結び付ける重要な役割を担う。