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dielektrische Relaxation elektrische Leitfähigkeit Heterogene Materialien Perkolation Transportprozesse Ungeordnete Systeme

Effektive Transportkoeffizienten anisotrop ungeordneter Materialien

R. Hilfer, J. Hauskrecht

Fractional Calculus and Applied Analysis 95, 117 (2022)
https://doi.org/10.1140/epjb/s10051-022-00338-5

eingereicht am
Dienstag, 4. Januar 2022

Es wird eine neuartige effektive Mediumstheorie für homogenisierte Transportkoeffizienten anisotroper Mischungen von möglicherweise anisotropen Materialien entwickelt.



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Heterogene Materialien Perkolation Poröse Medien Ungeordnete Systeme

Perkolativität poröser Medien

R. Hilfer, J. Hauskrecht

Transport in Porous Media 145, 1-12 (2022)
https://doi.org/10.1007/s11242-021-01735-7

eingereicht am
Montag, 19. April 2021

Konnektivität und Zusammenhang sind nichtadditive geometrische Funktionale auf der Menge der Porenraumstrukuren. Sie bestimmen den Transport von Masse, Volumen oder Impuls durch poröse Medien, denn ohne Konnektivität kann es keinen Transport geben. Perkolativität poröser Medien wird hier als ein neuer geometrischer Deskriptor für Konnektivität eingeführt, der sich von der Porenskala her berechnen läßt, und der sich in einem geeigneten Skalenwechselgrenzwert bis auf die Makroskala überträgt. Es ist ein Maß, welches lokale Perkolationswahrscheinlichkeiten mit einer Wahrscheinlichkeitsdichte von Eigenwertverhältnissen eines Tensors lokaler Perkolationsrichtungen kombiniert. Die Perkolativität geht direkt in Formeln verallgmeinerter Effektivmediumsnäherungen ein. Vorhersagen solcher Effektivmediumsnäherungen erweisen sich als kompatibel mit Beobachtungen scheinbar anisotroper Archiekorrelationen im Experiment.



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Heterogene Materialien Mathematische Physik Perkolation Poröse Medien

Multiskalige lokale Porositätstheorie, schwache Grenzwerte und dielektrische Antwort in Gemischen und porösen Medien

R. Hilfer

Journal of Mathematical Physics 59, 103511 (2018)
https://doi.org/10.1063/1.5063466

eingereicht am
Donnerstag, 22. Dezember 2016



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Perkolation Poröse Medien Zweiphasenströmung

Perkolation als grundlegender Begriff für makroskopische Kapillarität

R. Hilfer, F. Doster

Transport in Porous Media 82, 507 (2010)
https://doi.org/10.1007/s11242-009-9395-0

eingereicht am
Mittwoch, 12. November 2008



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Heterogene Materialien Perkolation Poröse Medien

Lokalentropiecharakterisierung korrelierter zufälliger Mikrostrukturen

C. Andraud, A. Beghdadi, E. Haslund, R. Hilfer, J. Lafait, B. Virgin

Physica A 235, 307 (1997)
https://doi.org/10.1016/S0378-4371(96)00354-8

eingereicht am
Dienstag, 13. August 1996



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Perkolation Poröse Medien

Lokale Perkolationswahrschinlichkeiten für einen natürlichen Sandstein

R. Hilfer, T. Rage, B. Virgin

Physica A 241, 105 (1997)
https://doi.org/10.1016/S0378-4371(97)00067-8

eingereicht am
Donnerstag, 25. Juli 1996



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Perkolation Poröse Medien

Reskalierungsbeziehungen zwischen zwei- und dreidimensionalen lokalen Porositätsverteilungen für natürliche und künstliche poröse Medien

B. Virgin, E. Haslund, R. Hilfer

Physica A 232, 1-10 (1996)
https://doi.org/10.1016/0378-4371(96)00131-8

eingereicht am
Freitag, 29. März 1996



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Perkolation Poröse Medien

Lokale Porositätstheorie für den Übergang von Mikroskalen zu Makroskalen in porösen Medien

R. Hilfer, B. Virgin, T. Rage

ERCOFTAC Bull. 28, 6 (1996)

eingereicht am
Montag, 12. Februar 1996



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elektrische Leitfähigkeit Perkolation Transportprozesse Ungeordnete Systeme

Korreliertes Hüpfen in einem ungeordneten Medium

R. Hilfer

Physical Review B 44, 628 (1991)
10.1103/PhysRevB.44.628

eingereicht am
Montag, 6. März 1989



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elektrische Leitfähigkeit Gittermodelle Nichtgleichgewicht Perkolation Statistische Physik Transportprozesse Ungeordnete Systeme

Korrelierte Irrfahrten in dynamisch ungeordneten Systemen

R. Hilfer, R. Orbach

in: Dynamical Processes in Condensed Molecular Systems
herausgegeben von: J. Klafter and J. Jortner and A. Blumen
World Scientific Publ.Co., Singapore, 175 (1989)
https://doi.org/10.1142/9789814434379_0009
ISBN: 978-981-4434-37-9

eingereicht am
Dienstag, 22. November 1988

Diese Arbeit behandelt korrelierten Hüpftransport in einer dynamisch ungeordneten Umgebung. In dem hier diskutierten Modell bewegen sich zwei Teilchensorten mit unterschiedlichen Hüpfraten gleichzeitig auf einem regelmäßigen Gitter. Doppelbesetzung von Gitterplätzen ist nicht erlaubt. Der Grenzfall stark unterschiedlicher Hüpfraten führt im Limes auf das Problem des korrelierten Transports in Systemen mit eingefrorener Unordnung. Im Fall gleicher Hüpfraten ergibt sich das Problem korrelierter Selbstdiffusion in einem Gittergas. Zusätzlich zur dynamischen Unordnung werden Korrelationseffekte in Form von Unterschieden zwischen den Hüpfraten von besuchten und noch nicht besuchten Gitterplätzen berücksichtigt. In der Arbeit wird die frequenzabhängige Leitfähigkeit für das zweidimensionale hexagonale, und das dreidimensionale kubisch flächenzentrierte Gitter berechnet. Die Korrelationen können zu nichtmonotonem Verhalten, und anderen ungewöhnlichen Effekten in der frequenzabhängigen Hüpfleitfähigkeit führen. Für niedrige Frequenzen lassen sich die Korrelationsfaktoren berechnen und ohne anpaßbare Fitparameter mit Monte-Carlo Simulationen vergleichen. In den genannten Grenzfällen ergibt sich eine gute quantitative Übereinstimmung zwischen Theorie und Simulation. Die hier erzielten Ergebnisse sind besonders deshalb wichtig, weil gezeigt werden konnte, daß sich der Korrelationsfaktor für die Selbstdiffusion qualitativ und quantitativ als ein Effekt dynamischer Unordnung berechnen läßt.



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elektrische Leitfähigkeit Irrfahrten Perkolation Stochastische Prozesse Transportprozesse Ungeordnete Systeme

Irrfahrten in stetiger Zeit für dynamische Perkolation

R. Hilfer, R. Orbach

Chemical Physics 128, 275 (1988)
https://doi.org/10.1016/0301-0104(88)85076-6

eingereicht am
Freitag, 16. September 1988



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