Experimentelle Untersuchung der effektiven Permeabilität von feinen Schüttungen

Abstract

In dieser Arbeit wurden Experimente zur Untersuchung der effektiven Permeabilität von Quarzsand und Quarzmehl in Abhängigkeit der Temperatur- und Druckänderung und unter Verwendung verschiedener Fluide durchgeführt. Hierzu wurde ein Quarzglaszylinder konzipiert, mit dem Vorgänge innerhalb der Schüttung optisch sichtbar gemacht werden können. Eine Schüttung aus Quarzsand bzw. Quarzmehl wurde von oben mit Stickstoff und Argon durchströmt und der sich dabei einstellende Druckverlust bei unterschiedlichen Ausgangsdrücken über die Schüttung aufgezeichnet, dabei wurde die Temperatur auf bis zu 500 °C erhöht. Es konnte festgestellt werden, dass sich die effektive Permeabilität unter Temperatur- und Druckänderung und unter Verwendung unterschiedlicher Gase als Fluide verändert. So kam es bei einer Druckerhöhung zu einer Abnahme der effektiven Permeabilität. Eine Durchströmung mit Stickstoff führte zu einer niedrigeren effektiven Permeabilität als bei einer Durchströmung mit Argon. Bei der Änderung der Temperatur zeigte sich, dass eine Erhöhung der Temperatur zu einer niedrigeren effektiven Permeabilität einherging.