Hi Klaus,
Dankeschön für die Antwort, sie gibt mir Gelegenheit zur Konkretisierung.
Die Flasche ist aus Glas, der Inhalt ist in gewissem Sinne oxidationsempfindlich. Aus diesen Gründen muss m. E. nur der Verschluss und nur Sauerstoff betrachtet werden, letzterer insoweit, als er in den Headspace der Flasche eindringt. Die Temperatur wäre hier kaum eine Variable - wir hätten Normalbedingungen zu berücksichtigen.
Die Fickschen Diffusionsgesetze sind Differentialgleichungen, die den Stofftransport via Diffusion beschreiben. Sieh mal z. B. hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Diffusion Sie sollen auch für Polymere gelten, aber nicht uneingeschränkt. Und - ja - natürlich ist die Diffusion von Gasen (hier: Sauerstoff) durch ein Polymer (auch) eine Funktion der Diffusionsstrecke. Letzteres macht (wenigstens für mich) die Sache so schwierig. I. a. W.: Treibende Kraft der Diffusion ist der Konzentrationsgradient, und der ist auf der betrachteten Diffusionsstrecke nicht konstant. Vielleicht ist das der Grund, weshalb man mir eine FEM-Rechnung empfohlen hat ...?
Ein Bild vom Flaschenkopf habe ich leider nicht in einer geeigneten Form. Die Geometrie aber kann ich hinreichend genau beschreiben.
Was Deine Frage nach der Sinnhaftigkeit einer FEM-Modellierung anbelangt, so bringt mich dieser Punkt in Verlegenheit. Ich habe bereits allerlei Leute befragt, und aus den Antworten (soweit ich eine bekam) ging für mich hervor, dass FEM ein offensichtlich geeigneter Weg zur Problemlösung sein muss. So bin ich in diesem Forum gelandet ...:-)
Meine (sehr primitive) Vorstellung ist diese: Es sind Daten verfügbar, welche unter Standardbedingunen den Durchtritt von Sauerstoff durch eine Membran eines betrachteten Polymers beschreiben. Standardbedingungen bedeutet im Kontext eine Messkammer mit zwei Kompartimenten, bei der eine Polymerfolie mit definierter Dicke und definiertem Flächenareal auf einer Seite mit reinem Sauerstoff beaufschlagt wird und der Durchtritt auf der anderen Seite gemessen wird. Es sit auch klar, dass man auf der anderen Seite nur die halbe Menge hindurchdiffundierenden Sauerstoff messen würde, wenn die Folie doppelt so dick gewählt würde.
Diese Daten sind verfügbar. Sie bestehen aus der Angabe mg Sauerstoff je Flächenareal je Zeiteinheit. Nur helfen sie mir nicht bei der Lösung des oben dargestellten Problems. I. a. W.: Ich stelle mir vor, dass FEM ein geeignetes Verfahren ist, die Standardwerte auf die betrachtete Geometrie zu übertragen. Aber selbstverständlich ist mir jeder andere Weg ebenso lieb - mir kommt es nur darauf an, ob ein handhabbares Modell verfügbar wäre.
Ein letzter Punkt: Ich mache mir Gedanken darüber, ob diese Thematik nicht als Missbrauch der Forums-Gastfreundschaft gesehen werden könnte, da diese Problematik ja sicherlich kaum für andere Foristen von Interesse ist. Deshalb bin ich auch gerne bereit, die Sache bilateral und außerhalb des Forums zu besprechen ....
Nochmals: Vielen herzlichen Dank & beste Grüße
Schmittchen
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