ETUDE DES MECANISMES DE TRANSFERT DE SOLUTIONS SALINES EN MILIEU POREUX SATURE AVEC PRISE EN COMPTE DES PHENOMENES DE SORPTION

ETUDE DES MECANISMES DE TRANSFERT DE SOLUTIONS SALINES EN MILIEU POREUX SATURE AVEC PRISE EN COMPTE DES PHENOMENES DE SORPTION PDF Author: Jean-Bernard Poulet
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Languages : fr
Pages : 169

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RAPPELS CONCERNANT L'HYDRODYNAMIQUE DES MILIEUX POREUX. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PHENOMENES D'INTERACTION PHYSICOCHIMIQUE ENTRE LE SOLUTE ET LE SUBSTRAT: ADSORPTION, ABSORPTION, ECHANGE D'IONS, EXCLUSION ANIONIQUE. ESSAIS STATIQUES DE BRASSAGE D'UNE QUANTITE DE MILIEU POREUX AU SEIN D'UNE SOLUTION DE CONCENTRATION INITIALE CONNUE ET ESSAIS DYNAMIQUES DE PERCOLATION D'UNE SOLUTION DE CONCENTRATION CONNUE (EAU DISTILLEE OU SOLUTION DE NACL) AU SEIN D'UNE MATRICE POREUSE. DIFFICULTE D'APPLICATION DE L'ISOTHERME STATIQUE A DES EXPERIENCES DYNAMIQUES. APPLICATION AU PROBLEME DE LA POLLUTION D'AQUIFERES

ETUDE DES MECANISMES DE TRANSFERT DE SOLUTIONS SALINES EN MILIEU POREUX SATURE AVEC PRISE EN COMPTE DES PHENOMENES DE SORPTION

ETUDE DES MECANISMES DE TRANSFERT DE SOLUTIONS SALINES EN MILIEU POREUX SATURE AVEC PRISE EN COMPTE DES PHENOMENES DE SORPTION PDF Author: Jean-Bernard Poulet
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Languages : fr
Pages : 169

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RAPPELS CONCERNANT L'HYDRODYNAMIQUE DES MILIEUX POREUX. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PHENOMENES D'INTERACTION PHYSICOCHIMIQUE ENTRE LE SOLUTE ET LE SUBSTRAT: ADSORPTION, ABSORPTION, ECHANGE D'IONS, EXCLUSION ANIONIQUE. ESSAIS STATIQUES DE BRASSAGE D'UNE QUANTITE DE MILIEU POREUX AU SEIN D'UNE SOLUTION DE CONCENTRATION INITIALE CONNUE ET ESSAIS DYNAMIQUES DE PERCOLATION D'UNE SOLUTION DE CONCENTRATION CONNUE (EAU DISTILLEE OU SOLUTION DE NACL) AU SEIN D'UNE MATRICE POREUSE. DIFFICULTE D'APPLICATION DE L'ISOTHERME STATIQUE A DES EXPERIENCES DYNAMIQUES. APPLICATION AU PROBLEME DE LA POLLUTION D'AQUIFERES

Quality of Groundwater

Quality of Groundwater PDF Author:
Publisher: Elsevier
ISBN: 0080874762
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1163

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Quality of Groundwater

Modélisation des mécanismes de transfert en milieu poreux saturé avec prise en compte des phénomènes de sorption

Modélisation des mécanismes de transfert en milieu poreux saturé avec prise en compte des phénomènes de sorption PDF Author: Bernard Migault
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 274

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Progress in Ecological Engineering and Management by Mathematical Modelling

Progress in Ecological Engineering and Management by Mathematical Modelling PDF Author: D. M. Dubois
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Category : Biological models
Languages : en
Pages : 1020

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Effet des hétérogénéités à grande échelle sur l'évaporation et le séchage en présence de sel dissous en milieu poreux

Effet des hétérogénéités à grande échelle sur l'évaporation et le séchage en présence de sel dissous en milieu poreux PDF Author: Faiza Hidri
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Languages : fr
Pages : 0

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L'altération des matériaux poreux est attribuée en grande partie aux sels présents en solution dans l'espace des pores. Ce phénomène d'altération est classiquement associé à la cristallisation des sels dissous via la notion de pression de cristallisation. Le phénomène de cristallisation est quant à lui souvent très directement lié aux écoulements ou aux variations de saturation dus à l'évaporation auquel est soumis le milieu poreux. Une meilleure compréhension des phénomènes d'altération passe donc par une compréhension du transport des ions lors de l'évaporation et notamment de l'évolution de leur concentration locale. Dans ce contexte, ce travail consiste à étudier expérimentalement et numériquement le transfert des ions en solution dans un milieu poreux hétérogène pour deux situations de référence : la situation de mèche et la situation de séchage. Dans le cas de la situation de mèche, le milieu poreux est alimenté de façon continue en solution saline au cours de l'évaporation. Le milieu poreux reste complètement saturé tout au long de l'évaporation. En revanche, la situation de séchage est caractérisée par la diminution progressive de la saturation en liquide au cours du temps. Le sel considéré est le chlorure de sodium, un sel très présent dans un grand nombre d'applications. L'accent est mis sur l'étude de l'effet d'hétérogénéités macroscopiques, c'est-à-dire des variations spatiales de porosité et/ou de perméabilité, sur la position et la dynamique des maximums de concentration en sel à la surface évaporative du milieu poreux pour les deux situations de référence précitées. Les maximums de concentration correspondent en effet aux lieux les plus probables de la cristallisation. La première partie de ce travail porte sur la situation de mèche. Les expériences et les simulations numériques montrent que les maximums de concentration en sel sont anticorrélés avec les maximums de porosité et/ou de perméabilité aux temps longs. Ainsi le sel se dépose à la surface du milieu le moins perméable et le moins poreux si l'évaporation est uniforme à la surface du milieu poreux. La deuxième partie de cette étude est dédiée à l'étude de la situation de séchage. On trouve l'inverse du cas de la situation de mèche, c'est-à-dire une corrélation directe des maximums de concentration avec les maximums de porosité et de perméabilités. Ceci s'explique par la désaturation préférentielle des zones à plus fortes porosités et à plus fortes perméabilités lors du séchage. Nous avons également étudié des situations où le flux d'évaporation était plus marqué en périphérie de l'échantillon, ce qui conduit notamment à l'apparition des efflorescences en forme d'anneau de fée. Notre étude a également mis en évidence un effet notable de sursaturation ainsi que la nécessité de prendre en compte dans l'analyse l'augmentation de la porosité près d'une paroi dans le cas des milieux poreux formés par des empilements de particules.

Modélisation des transferts de masse en milieu saturé à double porosité

Modélisation des transferts de masse en milieu saturé à double porosité PDF Author: Hua-Qing Wang
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Languages : fr
Pages : 271

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ON TRAITE ICI LE PROBLEME DE LA SIMULATION D'UN TRANSFERT DE SOLUTE EN MILIEU FRACTURE POREUX. LES METHODES ANALYTIQUES UTILISEES SONT CELLES DES MOMENTS ET CELLES DES DIFFERENCES FINIES. LES ANALYSE SONT VALABLES A L'ECHELLE DU LABORATOIRE MAIS AUSSI A L'ECHELLE PILOTE

Étude des mécanismes de transport et la cinétique de dépôt des particules en suspension dans un milieu poreux saturé

Étude des mécanismes de transport et la cinétique de dépôt des particules en suspension dans un milieu poreux saturé PDF Author: Nasre-dine Ahfir
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Languages : fr
Pages : 179

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Les travaux de recherche abordés dans cette thèse concernent l'étude expérimentale du transport et dépôt des particules en suspension dans un milieu poreux saturé. Les particules en suspension sont impliquées dans de nombreuses problématiques liées aux ouvrages hydrauliques en terre, à l'exploitation des ressources naturelles des sous-sols telles que l'alimentation en eau potable et la production pétrolière. En raison de leur célérité de transport dans les eaux, les particules en suspension peuvent être des vecteurs de pollution ou des freins par leur dépôt. Deux types de particules en suspension ont été sélectionnés pour cette étude : des particules naturelles (limon) et des particules synthétiques (polyamide) caractérisées par une densité proche de celle de l'eau. Des injections brèves du mélange particules en suspension et traceur dissous conservatif (fluorescéine) ont été réalisées sur des colonnes de laboratoire, de longueurs variables, remplies de gravier ou de billes de verre. L'interprétation des résultats de traçages en utilisant l'équation de convection-dispersion avec une cinétique de dépôt de premier ordre (site irréversible), nous a permis de déterminer les différents paramètres hydrodispersifs. La vitesse d'écoulement, la structure interne, la longueur du milieu poreux (effet d'échelle), la taille et la densité des particules en suspension sont les paramètres qui influent sur le transport et dépôt des particules. L'effet d'exclusion de taille où le transport rapide des particules en suspension par rapport au traceur conservatif est mis en évidence. La dispersion des traceurs augmente avec la vitesse moyenne de pore et est décrite par une relation non linéaire. La dispersivité augmente avec la longueur de la colonne. Le taux de restitution des particules en suspension dépend de la nature du milieu poreux, de la vitesse découlement, de la taille et de la densité des particules en suspension. Le coefficient cinétique de dépôt varie avec la vitesse d'écoulement. Il augmente jusqu'à une certaine valeur critique de la vitesse puis diminue. Cette vitesse critique dépend de la longueur du milieu poreux et de la densité des particules en suspension. Les effets géométriques et hydrodynamiques influencent le comportement de transport et dépôt des particules en suspension.

Etude dynamique des processus de sorption-désorption du tributylétain sur un milieu poreux d'origine naturelle

Etude dynamique des processus de sorption-désorption du tributylétain sur un milieu poreux d'origine naturelle PDF Author: Maïté Bueno
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Category :
Languages : fr
Pages : 183

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La qualité de la ressource eau peut être degradée par la présence de contaminants liée aux activités humaines. Cette étude a pour objectif une meilleure compréhension de comportement d'un composé organominéral très toxique, le tributylétain (Tbt), en présence d'un milieu poreux saturé en eau afin d'estimer son devenir dans un hydrosystème souterrain. La première partie de ce mémoire résume les propriétés du Tbt, molécule cationique amphiphile, sa repartition et sa stabilité dans l'environnement, ainsi que les principales études de sorption rencontrées dans la littérature. L'ensemble des travaux publiés ayant été réalisé en réacteurs fermés, l'intérêt de l'utilisation d'un réacteur colonne est exposé. La deuxième partie porte sur la description des processus aux interfaces liquide-solide. Dans la troisième partie sont décrits les conditions opératoires et le sable d'origine naturelle utilisé comme milieu poreux. La méthode d'analyse du Tbt (Gh/Cg/Saafq) ainsi que celle permettant d'exploiter les résultats des essais en colonne sont présentées. Les résultats expérimentaux et leurs interprétations font l'objet de la quatrième partie du mémoire. L'influence de différents paramètres comme la vitesse de percolation, concentration injectée, Ph, force ionique, nature du cation de l'électrolyte, est etudiée. Ces expériences montrent l'existence de compétitions entre le Tbt, le proton et le cation de l'électrolyte. Du fait de l'absence d'effets cinétiques sur la rétention du Tbt ainsi que du comportement non-linéaire de la sorption, des isothermes de sorption ayant un caractère de type Langmuir sont déterminées. Differents conditionnements du milieu poreux montrent par ailleurs la présence en surface de sites d'affinité différente. L'influence du Ph est interprêtée en supposant que le cation Tbt#+ forme des complexes de surface monodentate avec ou sans échange de proton. Ce modèle permet une description très correcte des résultats expérimentaux dans le domaine de Ph (6 a 8) correspondants à ceux du milieu naturel pour lesquels le Tbt est fortement retenu sur la phase solide.

Adsorption, distribution et dynamique de l'eau dans les milieux poreux

Adsorption, distribution et dynamique de l'eau dans les milieux poreux PDF Author: Abdul Raoof
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Category : Porous materials
Languages : fr
Pages : 196

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L'objectif général de cette étude a été de relier la morphologie interfaciale, dans des situations mesoscopiques, aux phénomènes d'adsorption et de transport dans des milieux poreux bien caractérises, principalement des silices différentes. Un appareil prototype pour la mesure des isothermes d'adsorption en continue a été réalise et valide. La mesure des isothermes de vapeur d'eau et d'azote montre que deux tiers de la surface de ces silices est hydrophobe. Malgré ce caractère composite de la surface, le remplissage des pores par condensation capillaire n'est pas empêche. Un mécanisme coopératif d'adsorption a été observe pour les molécules d'eau pendant la mesure des courbes t. La thermoporometrie a permis de montrer que les trois couches moléculaires d'eau au contact de la paroi du pore ne gèlent pas, expliquant ainsi l'insensibilité de cette technique a la nature hydrophobe de la surface. Le nombre de couches d'eau restant liquides près de la paroi est toutefois indépendant de la taille des pores. La compaction de deux silices a montre que la diminution de la porosité en fonction de la pression se traduit par une augmentation du nombre de coordination des sphères élémentaires. Le comportement des silices a la compression est contrôle par les différences des porosités et des facteurs géométriques (taille et forme des grains). La rmn montre que les deux temps de relaxation, t 1 et t 2, sont fortement dépendants de la quantité d'eau présente dans les pores. Les résultats de rmn montrent que seule les premiers deux couches d'eau sur les parois sont influencées par l'interaction avec la surface. L'étude de l'isotherme sur toute la gamme d'humidité relative a montre la présence d'hystérésis pour les temps de relaxation et le coefficient de diffusion. Ces observations suggèrent l'existence d'un état d'équilibre différent pour chacune des deux branches de l'isotherme. La mise en oeuvre de plusieurs méthodes explorant des gammes d'observation différentes et complémentaires a conduit a une description assez complète de ces silices. Cette étude fournit une base d'informations pour la caractérisation de milieux plus complexes tels que ceux rencontres en génie civil

Méthodologie d'étude et modélisation du transport de solutes en milieux poreux naturels

Méthodologie d'étude et modélisation du transport de solutes en milieux poreux naturels PDF Author: Etienne Tevissen
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 168

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ON PRESENTE UNE METHODOLOGIE D'ETUDE DU TRANSPORT DE SOLUTES INTERACTIFS EN MILIEU POREUX NATUREL, BASEE SUR L'EXPERIMENTATION ET LA MODELISATION. LA MODELISATION S'EFFECTUE GRACE A UN CODE DE CALCUL COUPLANT HYDRODYNAMIQUE ET GEOCHIMIE, DES AMELIORATIONS Y SONT APPORTEES AVEC LA PRISE EN COMPTE DE CORRECTIONS D'ACTIVITE ET SURTOUT, AVEC LA SIMULATION D'EFFETS CINETIQUES CHIMIQUES OU DIFFUSIONNELS. LA METHODOLOGIE PROPOSEE A ETE APPLIQUEE AU CAS DE MIGRATION DU CHROME DANS LA NAPPE ALLUVIALE DU DRAC (ISERE). L'ETUDE DU SITE EXPERIMENTAL ASSOCIEE A LA CONNAISSANCE GENERALE DE LA CHIMIE DU CHROME, A PERMIS DE DEFINIR ET DE CADRER LES EXPERIENCES A MENER AU LABORATOIRE POUR CARACTERISER LES INTERACTIONS DU CHROME AVEC LES ALLUVIONS. CES EXPERIENCES ONT MONTRE QUE C'EST UN PHENOMENE D'ADSORPTION QUI IMPOSE LA REPARTITION DU CHROME HEXAVALENT ENTRE PHASES MOBILE ET IMMOBILE. CE PHENOMENE A ENSUITE ETE DECRIT A L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE PAR DEUX MODELES, LE PREMIER UTILISE UN PHENOMENE ELEMENTAIRE DE TYPE ECHANGE ANIONIQUE ENTRE CHROMATE ET BICARBONATE, LE SECOND EST RESUME A UNE LOI DE LANGMUIR. LES COURBES EXPERIMENTALES ONT ETE SIMULEES EN CONSIDERANT CES DEUX MODELES AVEC DES LIMITATIONS CINETIQUES. LES EXPERIENCES DE TRACAGE SUR LE SITE ONT MONTRE QUE LE CHROME HEXAVALENT Y A UN COMPORTEMENT EQUIVALENT A UN TRACEUR D'EAU. CE RESULTAT SOULIGNE QUE CERTAINS PARAMETRES CAPACITIFS DES INTERACTIONS NE PEUVENT ETRE DETERMINES AU LABORATOIRE ET DOIVENT FAIRE L'OBJET DE MESURES IN-SITU