Poreverkkojen

Poreverkot ovat poroisen aineen huokosten muodostamia verkostoja, joissa yksittäiset huokoset toimivat verkoston solmuina ja niiden välisiä kapeita yhteyksiä kuvataan putkina. Tällainen rakenne määrittää, miten nestemäiset ja kaasumaiset vaiheet liikkuvat materiaalin sisällä ja millaisia virtaussuureita voidaan saavuttaa.

Poreverkkojen keskeisiä mitta- ja kuvausparametreja ovat porositeetti, huokosten koon jakauma, koordinaatioluku sekä yhteyksien kattavuus ja kiertöisyys (tortuosity). Poreverkot voidaan rekonstruoida kolmiulotteisista kuvista, kuten mikro-CT-skannauksista, tai luoda tilastollisesti. Tiedot muutetaan graafimuotoon, jossa solmut edustavat huokosia ja reunat yhteyksiä.

Mallinnuksessa käytetään poreverkkomalleja ja monipuolisia simulaatiomenetelmiä, kuten invasio-perkolaatioita sekä kaks- tai monifaasista virtausta. Lattice Boltzmann -menetelmät ovat yleisiä työkaluja virtausten simulointiin poreverkossa.

Poreverkkojen tutkimusta sovelletaan muun muassa öljy- ja vesivarantojen hyödyntämisessä, hydrogeologiassa, suodatus- ja materiaalitutkimuksessa sekä ympäristötieteissä. Tavoitteena on ymmärtää ja ennustaa nesteiden liike ja kapillaariset voimat sekä näiden vaikutus poröisten aineiden käytännön suunnitteluun ja ympäristövaikutuksiin.