Waves in partially saturated porous media

  • Mechanical wave propagation in partially saturated porous media is of great interest in science and applications, e.g., for geophysical exploration, sound-absorbing materials, and support of ganglia mobilization. This work models linear, mechanical wave propagation in partially saturated porous media (such as air- and water-filled rocks or foams) with the objectives of accurate prediction and characterization. Additionally, the investigation of smaller-scale, oscillatory flows yields a generalized, characteristic frequency. A secondary model for residual saturation completes the theoretical approach, e.g., for systems including disconnected water conglomerations. An appropriate classification of oscillating fluid clusters follows, with a theoretical, numerical, and experimental investigation.
  • Mechanische Wellenausbreitung in teilgesättigten, porösen Medien ist von großem Interesse für die wissenschaftliche Forschung und Anwendung, z. B. für geophysikalische Erkundungen, schallabsorbierende Materialien sowie die Mobilisierung von Fluidansammlungen. Mit dem Ziel der Vorhersage und Charakterisierung von Welleneigenschaften wird zuerst ein Modell für die Wellenausbreitung in teilgesättigten, porösen Medien hergeleitet, z. B. für luft- und wassergefüllte Gesteine oder Schäume. Ein Fokus auf die kleinskaligen, oszillierenden Flüsse führt anschließend zu einer verallgemeinerten Definition der charakteristischen Frequenz. Ein zusätzliches Modell für residuale Sättigung vervollständigt den theoretischen Ansatz für Situationen mit diskontinuierlichen Fluidansammlungen wie einzelnen, getrennten Wassereinschlüssen. Daran schließt sich eine Klassifizierung der Resonanzeffekte von individuellen Fluidansammlungen durch eine theoretische, numerische und experimentelle Studie an.

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Metadaten
Author:Patrick Sebastian KurzejaORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-39790
Subtitle (English):an investigation on multiple scales
Referee:Holger SteebORCiDGND, S. Majid HassanizadehGND, David M.J. Smeulders
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2014/01/28
Date of first Publication:2014/01/28
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2013/12/03
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Wellenausbreitung; Poröser Stoff; Mehrskalenanalyse; Strömungsmechanik; Resonanz
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Mechanik - Kontinuumsmechanik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht