Transport i porøse medier

Kurset vil øke forståelsen av strøming i porøse medier, for eksempel strøming av vann i grunnvannsreservoir, strømning i biologiske system, oljereservoir, brenselceller, elektroforese. Faget inneholder en beskrivelse av porøse medier, definerer porøsitet og pakking, og diskuterer virkelige porøse medier (bergarter eller myke materialer). Fraktale former blir belyst. Faget vil deretter ta for seg strømning og utlede Navier Stokes ligning. I forlengelse av dette introduseres Darcy's lov, kapillær strømning og viskøs fingering. For å forstå mønsterdannelse i porøse medier gis det en innføring i lineær stabilitetsanalyse og videre perkolasjonteori og invasjonsperkolasjon. Diffusjonsprosesser og den matematiske beskrivelsen av disse blir gjennomgått. Metoder for å simulere disse fenomen blir gjennomgått, ved å gjennomgå grunnleggende prinsipper slik de typisk blir implementer i form av algoritmer som Gitter-Boltzmann metoden og nettverks-simuleringer.

Etter å ha fullført kurset vil kandidaten ha følgende kunnskaper, ferdigheter og kompetanse:

Kunnskap: (i)Beherske relevant teori for beskrivelse av porøse mediers geometri og transportegenskaper. (ii) Være i stand til å anvende relevante metoder for å simulere strømning i porøse medier og andre enkle geometrier.

Ferdigheter: Evne til å anvende metodene i kurset på virkelige problemer av hydrodynamisk natur.

Generell kompetanse: (i) Være i stand til å identifisere aktuelle verktøy av analytisk og numerisk art for å bidra til pågående forskningsprosjekter. (ii) Ha kunnskap om relevante metoder for å adressere teknologisk utfordringer ved strømning i porøse medier knyttet til samfunnsbehov.

Diskusjonsgrupper, problemløsning, forelesninger og videoforelesninger.