Thesen

• Die Eigenschaften kapillar-poröser Stoffsysteme werden durch Strukturparameter ihrer Feststoffmatrix, wie z.B. ihrer Porosität, durch Zustandsgrößen, wie z.B. den Feuchtesättigungsgrad und die Temperatur und durch Zustandsfunktionen, wie z.B. die Kapillardruckfunktion, beschrieben.

  Die Zustandsfunktionen sind von Strukturparametern abhängig. Dieser Zusammenhang ist durch entsprechende Funktionen, z.B. durch die zur Kapillardruckfunktion gehörige Porositätsfunktion, zu berücksichtigen.

• Die Transportkoeffizientenfunktionen für unterschiedliche, in kapillar-porösen Stoffsystemen stattfindende Transportprozesse lassen sich durch gleiche empirische Ansätze beschreiben.
  Die effektiven Transportkoeffizienten für Transportprozesse, zu denen die feste Phase keinen Beitrag leistet, sind als Produkt 
  • des entsprechenden Transportkoeffizienten der Einphasensystems, 
  • des strukturabhängigen absoluten Transportvermögens eines Zweiphasensystems und
  • des feuchteabhängigen relativen Transportvermögens des Dreiphasensystems

  darstellbar.

• Die effektive elektrolytische Leitfähigkeit kapillar- poröser Stoffsysteme wird durch die Leitfähigkeit der geometrischen Randgebiete und durch die Leitfähigkeit des übrigen Bereiches des Stoffsystems bestimmt.

  Dieser Zusammenhang ist nutzbar, um Informationen über die Eigenschaften beider Bereiche zu gewinnen. 

  Der Anteil der effektiven elektrolytischen Leitfähigkeit, der durch die geometrischen Randgebiete bestimmt wird, ist durch die Geometrie des elektrischen Feldes und durch die Partikelgröße festgelegt. 

  Wenn dieser Anteil vernachlässigbar ist und die gemessene Leitfähigkeit gleichzeitig einem homogenen, isotropen Volumenbereich zugeordnet werden kann, ist sie stoffcharakteristisch.
  Anderenfalls ist die gemessenen Leitfähigkeit nicht stoffcharakteristisch.

• Die elektrolytische Leitfähigkeitsmethode ist sowohl zur Strukturanalyse kapillar-poröser Stoffsysteme als auch zur Porositäts- und Feuchtemessung geeignet.

  Im ersten Fall müssen die Leitfähigkeits-Meßwerte stoffcharakteristisch sein.

  Im zweiten Fall müssen nicht notwendig stoffcharakteristische Kalibrierfunktionen verwendet werden, wenn bei der Kalibrierung und bei der Messung die gleichen Randeinflüsse vorliegen.

• Die räumliche Porositätsverteilung des Haufwerkes wirkt sich signifikant auf die Feuchteverteilungen im Haufwerk aus. Dieser Einfluß ist schon für lokale Porositätsunterschiede kleiner 0.05 nachweisbar.

  Er wird richtig beschrieben, indem die Zusammenhänge zwischen Zustandsfunktionen und Strukturparametern (siehe These 1) und zwischen Transportkoeffizientenfunktionen und Strukturparametern (siehe These 2) quantitativ berücksichtigt werden.

• In den kleinen Volumenbereichen der geometrischen Randgebiete der Haufwerke finden während der Trocknung sprunghafte Feuchteabsenkungen statt.

  Solche Prozesse sind charakteristisch für alle hinreichend kleinen Volumenbereiche kapillar-poröser Stoffsysteme.

  Sie sind als Vorgänge im Bereich charakteristischer Struktureinheiten, wie Partikeln und Poren, zu interpretieren.

• Der Stoffübergangskoeffizient der heterogenen Oberfläche eines porösen Stoffsystems ist als Produkt

  • des Stoffübergangskoeffizienten der homogenen Oberfläche eines Einphasensystems und
  • eines Flächennutzungsfaktors, der den Anteil der für den Stoffübergang zur Verfügung stehenden Fläche an der Gesamtoberfäche kennzeichnet

  darzustellen.

  Der Stoffübergangskoeffizient der homogenen Oberfläche ist mit ihrer geometrischen Gestalt verbunden. Er ändert sich während der Trocknung nur geringfügig.

  Der Flächennutzungsfaktor variiert mit dem Übergang von feuchtegesättigter zu trockener Oberfläche vom Wert Eins bis zum Wert der Flächenporosität.

  Die Flächenporosität an der Oberfläche kann sich während der Trocknung, z.B. infolge Salzablagerungen, verringern.

• Der Wärmeübergangskoeffizient der heterogenen Oberfläche eines porösen Stoffsystems ist mit dem Stoffübergangskoeffizienten der homogenen Oberfläche gekoppelt.

  Er hängt nicht vom Flächennutzungsfaktor ab. Deshalb ändert er sich nur geringfügig mit dem Feuchtesättigungsgrad an der Oberfläche.