The physical properties of granular loose materials depend on their internal structure, which can considered as the geometry of solid particles in space. The purpose of this paper is to find the method for solid phase reconstruction of granular medium by means of computer packing simulation and to determine and describe the pores created by solid particles. Then two possible mechanisms of a 3D-pore network drying were presupposed and their influence on the desaturation process was examined. First of them assumed that the drying of each pore depends on their neck parameters only (model of independent pores) while the second one takes into account the neighbour pores as well (percolation mechanism). Besides the related pore size distributions (PSD) were calculated and compared with experimental data. It was found that the PSD obtained from an experimental moisture curve is situated in between PSDs from two models.
PL
Przedstawiono wyniki badań dotyczących symulacji upakowania cząstek ośrodka granularnego, zaproponowano wieloparametrowy model pojedynczego poru, sposób identyfikacji i podziału ośrodka na elementy strukturalne zawierające pory. Zaproponowano nowy sposób określania rozkładu porów oraz zbadano wpływ przyjętego mechanizmu osuszania porów na wynik retencji wodnej ośrodka granularnego. Analizowano dwa mechanizmy: 1-y zakładający niezależność osuszania każdego poru oraz 2-gi w którym osuszanie dowolnego poru było zależne zarówno od jego parametrów jak i porów sąsiednich. Otrzymane wyniki poddano weryfikacji eksperymentalnej, co pozwoliło stwierdzić, że rozkład porów uzyskany na podstawie doświadczalnej krzywej retencji wodnej przyjmuje wartości zawierające się między rozkładami uzyskanymi na podstawie zaproponowanych modeli.
W pracy przedstawiono zarysy metody jednolitego opisu ośrodków granularnych i komórkowych. Formalizm wykorzystuje elementy mechaniki kwantowej chociaż można go zakwalifikować do metod mikroskopowo-makroskopowych, Pozwala on modelować własności ośrodka bazując na znajomości fenomenologicznych oddziaływań pomiędzy jego granulami lub komórkami.
EN
Elements of new approach to the unified description of granular and cellular agrophysical materials is proposed. The idea is based on a quantum mechanical type formalism allowing to introduce the state vector for the individual cell. It allows to construct the total state vector in the form of the simple product of the single tell state vectors by minimization of the total energy of the cellular (granular) medium. In principle the energy should be determined from microscopical interactions among cells. In practice one can postulate the more simple phenomenological interactions describing the most important features of the agrobiological media under considerations. As first step widely analysed the geometrical limit of the granular materials (the model of hard spheres) is considered. It is usefull for simple analysis of some porous materials and flow of the water through it. This limit can be also obtained from the more general approach mentioned above. Depending on the form of the single cell slate vector, describing the probability amplitude of finding a given mass distribution in the cell, and the interactions within cells one can simulate and calculate different mechanical properties of the media. The real granular or cellular media are arranged by a stochastic or nearly stochastic mechanism. To construct the models of the media one need to use the computer simulation with the appropriate random number generator. In this way one can obtain the appropriate geometry of the medium and its mechanical properties like s tress-strength relations. This powerful tool seems to be flexible enough to reproduce, for example, the distributions either grains in the container or cells in a biological material.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.