Theory of Biological Networks

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Measure of disorder in porous media

Porennetzwerk in porösen Medien sind integraler Baustein von Reaktionszellen, die den Kern für Photokatalyse, Gassensorik und Lithium-Ionen-Batterien in Brennstoffzellen bilden. Der Transport durch ungeordneten porösen Medien wird durch die exponentielle Verteilung von Strömungsgeschwindigkeiten grundlegend eingeschränkt, da in großen Bereichen nur geringe Strömungsgeschwindigkeit vorliegt. Mit dem Ziel gezielt Strömung durch poröse Medien zu verbessern soll hier ein geometrisches Mass für die  Unordnung in porösen Medien gefunden werden. Dazu werden Sie laminier Strömungen in porösen Medien mit einfachen Matlab Programmen simulieren und quantifizieren, wie sich Änderungen im Porennetzwerk auf Strömungen auswirken. Einfache analytische Modelle zu Strömungen in Porennetzwerken werden Ihnen dabei helfen ein Mass für die Unordnung in porösen Medien zu finden.

Pore networks in porous media are integral components of reaction cells, which form the core for photocatalysis, gas sensor technology and lithium-ion batteries in fuel cells. The transport through disordered porous media is fundamentally restricted by the exponential distribution of flow velocities, since only low flow velocity is present in large areas. With the aim of improving the flow through porous media, a geometric measure for the disorder in porous media is to be found here. For this purpose you will simulate laminated flows in porous media with simple Matlab programs and quantify how changes in the pore network affect flows. Simple analytical models of flows in pore networks will help you to find a measure for the disorder in porous media.

suitable as

• Bachelor’s Thesis Physics

Supervisor: Karen Alim