Etude du passage micro-macro pour le transport par diffusion en milieu poreux. Application aux expériences de RMN-GCP PDF Download
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Author: Stéphane Rodts
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Languages : fr
Pages : 1048
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Book Description
Ce travail a un double but : Observer et identifier les mécanismes physiques via lesquels, dans les matériaux poreux homogènes, les lois microscopiques du transport par diffusion induisent généralement des lois de transport effectives macroscopiques très simples, quelque soit la complexité du réseau poreux sousjacent. Contribuer à développer le cadre d'interprétation des expériences RMN de Gradient de Champ Pulsé (GCP) pour la mesure de l'autodiffusion dans les fluides confinés dans les systèmes poreux. Nous étudions le cas académique de la diffusion Fickienne sans adsorption. Nous observons le transport à échelle de longueur fixée, en suivant la cinétique avec laquelle "s'affaisse" par diffusion l'amplitude G(q,t) de " profils de concentration sinusoïdaux " de vecteur d'onde q variable. Vis à vis de la RMN, cette approche revient à étudier le propagateur de diffusion G(q,t) - grandeur mesurée par l'expérience - de manière non-traditionnelle, c'est à dire, à q fixé, en fonction du temps t. A q donné, 3 régimes de temps sont mis en évidence : un régime de temps courts de diffusion non confinée, un régime de temps intermédiaires renseignant sur la diffusion à l'échelle de longueur 2pi/q, et un régime de temps longs sensible à la " dimensionnalité " de l'espace poral. Nous caractérisons la cinétique d'affaissement aux temps intermédiaires par un coefficient de diffusion D(q). Son étude théorique et expérimentale en fonction de q dans des systèmes périodiques et/ou désordonnés simples fait apparaître clairement trois phénomènes lors du passage micro-macro : une première interaction avec l'interface, une différentiation brutale du rôle des différents pores, puis une diffusion anormale, due à cette différentiation, susceptible de perdurer aux échelles macroscopiques, et suivie par un retour au régime " Fickien ". Une expérience macroscopique " de traceur " est enfin proposée et développée pour observer ces phénomènes de diffusion anormale dans quelques systèmes modèles.
Author: Stéphane Rodts
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Ce travail a un double but : Observer et identifier les mécanismes physiques via lesquels, dans les matériaux poreux homogènes, les lois microscopiques du transport par diffusion induisent généralement des lois de transport effectives macroscopiques très simples, quelque soit la complexité du réseau poreux sousjacent. Contribuer à développer le cadre d'interprétation des expériences RMN de Gradient de Champ Pulsé (GCP) pour la mesure de l'autodiffusion dans les fluides confinés dans les systèmes poreux. Nous étudions le cas académique de la diffusion Fickienne sans adsorption. Nous observons le transport à échelle de longueur fixée, en suivant la cinétique avec laquelle "s'affaisse" par diffusion l'amplitude G(q,t) de " profils de concentration sinusoïdaux " de vecteur d'onde q variable. Vis à vis de la RMN, cette approche revient à étudier le propagateur de diffusion G(q,t) - grandeur mesurée par l'expérience - de manière non-traditionnelle, c'est à dire, à q fixé, en fonction du temps t. A q donné, 3 régimes de temps sont mis en évidence : un régime de temps courts de diffusion non confinée, un régime de temps intermédiaires renseignant sur la diffusion à l'échelle de longueur 2pi/q, et un régime de temps longs sensible à la " dimensionnalité " de l'espace poral. Nous caractérisons la cinétique d'affaissement aux temps intermédiaires par un coefficient de diffusion D(q). Son étude théorique et expérimentale en fonction de q dans des systèmes périodiques et/ou désordonnés simples fait apparaître clairement trois phénomènes lors du passage micro-macro : une première interaction avec l'interface, une différentiation brutale du rôle des différents pores, puis une diffusion anormale, due à cette différentiation, susceptible de perdurer aux échelles macroscopiques, et suivie par un retour au régime " Fickien ". Une expérience macroscopique " de traceur " est enfin proposée et développée pour observer ces phénomènes de diffusion anormale dans quelques systèmes modèles.
Author: Anthony Beaudoin
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L'objectif de la thèse est la résolution des problèmes de transport dans les milieux poreux à l'aide des méthodes particulaires. Deux problèmes sont résolus avec les méthodes particulaires : la migration d'un soluté dans une nappe phréatique et l'écoulement de l'eau dans un milieu poreux à l'échelle des pores. Pour résoudre l'équation de convection-dispersion dans le cas général d'une dispersion anisotrope, un algorithme basé sur les méthodes particulaires et la méthode de vitesse de dispersion est présenté. Pour simuler l'écoulement dans un milieu poreux à des faibles nombres de Reynolds, un algorithme basé sur une méthode particulaire anisotrope et une méthode intégrale de frontière est présenté. La méthode particulaire anisotrope permet d'améliorer la description de la couche limite se formant autour des grains du sol. La méthode intégrale de frontière permet de satisfaire la condition d'adhérence en écrivant une équation intégrale de frontière sur le contour des grains du sol
Author: Régis Turuban
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Le mélange de solutés par les écoulements en milieux poreux contrôle les réactions chimiques dans un grand nombre d'applications souterraines, dont le transport et la remédiation des contaminants, le stockage et l'extraction souterrains d'énergie, et la séquestration du CO2. Nous étudions les mécanismes du mélange à l'échelle du pore et plus précisément comment la topologie de l'écoulement est reliée à la dynamique du mélange d'espèces conservatives; en particulier, l'émergence d'un mélange chaotique est-elle possible dans un milieu poreux tridimensionnel (3D) ? Nous calculons donc numériquement ou mesurons expérimentalement les vitesses d'écoulement et l'évolution temporelle des champs de concentration afin de caractériser la déformation et le mélange à l'échelle du pore. Une première étude, expérimentale, permet de caractériser le mélange dans un fluide s'écoulant à travers un milieu poreux bidimensionnel (2D). Nous mesurons les vitesses par suivi de microparticules solides (''PTV''). L'évolution temporelle de la distance séparant deux particules permet de caractériser la dynamique de la déformation lagrangienne. Des mesures de transport conservatif dans le même milieu fournissent l'évolution temporelle du gradient de concentration moyen (une mesure du mélange). À partir de ces résultats expérimentaux nous proposons la première validation expérimentale à l'échelle du pore de la théorie lamellaire du mélange, reliant les propriétés de la déformation du fluide à la dynamique du mélange. Dans une deuxième étude nous examinons les conditions d'apparition du mélange chaotique dans l'écoulement dans des milieux poreux 3D granulaires ordonnés. Nous effectuons des calculs numériques hautement résolus de d'écoulement de Stokes entre des sphères empilées selon une structure cristalline (cubique simple ou cubique centrée), périodique. La déformation lagrangienne, obtenue à partir des champs de vitesse à l'aide d'outils numériques développés spécifiquement, met en lumière une large variété de dynamiques de la déformation dans ces milieux 3D, selon l'orientation de l'écoulement. Quand la direction de l'écoulement n'est pas normale à l'un des plans de symétrie de réflection du cristal, l'évolution temporelle de la déformation est exponentielle, traduisant une advection chaotique. L'émergence (ou non) du chaos est contrôlée par un mécanisme similaire à la ''transformation du boulanger'': les particules fluides se déplaçant autour d'un grain solide se retrouvent séparées par une surface virtuelle (appelée “variété”) qui émerge de la surface du grain. De multiples variétés existent dans l'écoulement, et la façon dont elles s'intersectent contrôle la nature - chaotique ou non - du mélange, et l'intensité du chaos. En particulier, l'exposant de Lyapunov (une mesure du chaos), est contrôlé par la fréquence spatiale des intersections appropriées à la génération du chaos, nommées ''connections hétéroclinines'' entre variétés. L'image conventionnelle, 2D, des mécanismes du mélange, impose des contraintes topologiques qui ne permettent pas le développement de ces mécanismes 3D. Elle pourrait donc être inadaptée aux milieux poreux naturels. La troisième étude a deux objectifs: (i) fournir une preuve expérimentale de la nature chaotique de l'advection, par la visualisation des variétés et par l'obtention d'une mesure de l'exposant de Lyapunov; et (ii), évaluer si nos résultats numériques obtenus pour des milieux granulaires ordonnés peuvent être généralisés à des milieux désordonnés, plus proches des milieux naturels. L'expérience est fondée sur un empilement désordonné de sphères rendu transparent par l'ajustement optique du liquide avec les sphères. La fluorescence induite par laser (''LIF'') permet de détecter les variétés au sein de l'écoulement, et des techniques PTV de mesurer les vitesses d'écoulement et quantifier l'exposant de Lyapunov. Les premiers résultats expérimentaux sont prometteurs.
Author: Thomas Bernet
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L'étude du phénomène d'adsorption peut être réalisée théoriquement dans le cadre de la physique statistique, à l'échelle microscopique, en mettant en jeu une interface entre un fluide et un solide. L'objectif de cette thèse est de proposer une modélisation moléculaire de fluides tels que le méthane, confinés dans des matériaux poreux de géométrie quelconque. Le cadre théorique est ainsi directement développé à l'échelle microscopique et ses résultats sont confrontés à ceux obtenus avec des simulations moléculaires. À l'échelle macroscopique, le formalisme théorique nous permet de retrouver des résultats expérimentaux tels que des isothermes et des chaleurs d'adsorption.Tout d'abord, nous présentons les principaux résultats de la théorie de la fonctionnelle de la densité classique (cDFT), qui permet de formuler les lois de la physique statistique à partir de la densité du fluide en chaque point de l'espace. Cette théorie permet de décrire des fluides inhomogènes, c'est-à-dire des fluides pour lesquels la densité n'est pas constante en tout point de l'espace. Nous devons également considérer une équation d'état moléculaire de référence. Nous choisissons pour cela la théorie statistique des fluides associatifs (SAFT), formulée à partir de l'énergie libre du système. Le potentiel d'interaction d'une molécule telle que le méthane est alors modélisé comme celui d'une sphère dure entourée d'une couronne attractive. Nous décrivons la sphère dure à l'aide de la théorie de la mesure fondamentale (FMT), qui utilise des densités pondérées, c'est-à-dire des fonctions exprimées en un point de l'espace, mais qui dépendent du voisinage immédiat de ce point. Les fonctions pondérées sont nécessaires pour modéliser les fluides inhomogènes confinés à l'échelle microscopique. L'étude menée à partir de la FMT nous a conduit à définir de nouvelles fonctions pondérées, permettant de décrire des fluides de sphères attractives.Dans ce nouveau cadre théorique, il est nécessaire d'utiliser des approximations dans l'écriture de la fonctionnelle d'énergie libre. Nous proposons quatre approches, avec lesquelles nous pouvons prédire la distribution de la densité du fluide dans l'espace. Ces profils étant décrits à l'échelle microscopique, nous avons réalisé des simulations moléculaires de type Monte Carlo pour en évaluer la qualité par comparaison, pour des systèmes définis à potentiel équivalent. Nous retenons alors une des nouvelles formulations décrivant le fluide inhomogène. Puis, nous nous intéressons à la modélisation du solide. De nombreuses approches utilisent des expressions analytiques des densités pondérées, ce qui ne permet d'étudier que des milieux poreux à géométrie simple et idéale. Dans le cadre de cette thèse, nous écartons ce type d'approche et nous proposons de calculer les densités pondérées à l'aide de transformées de Fourier rapides dans un espace à trois dimensions, pour une forme quelconque de pore. La conséquence numérique de cette approche est que l'on considère un espace de calcul discret. Cela demande alors d'utiliser des résultats mathématiques issus de la géométrie discrète, afin de décrire correctement les interactions entre le fluide et une surface solide discrète quelconque.Cette nouvelle combinaison entre la théorie de la fonctionnelle de la densité et la géométrie discrète permet notamment d'étudier l'adsorption de méthane dans des pores cylindriques de silice. Nous réalisons en même temps des mesures expérimentales avec ce système, en nous servant de nouveaux substrats de silice préalablement caractérisés. Nous comparons alors les isothermes et les chaleurs d'adsorption obtenues expérimentalement aux prédictions théoriques, ce qui valide l'ensemble du formalisme de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, en nous servant de tous les nouveaux développements que nous présentons dans cette thèse, liés à la modélisation du fluide et à la modélisation du solide.
Author: Laurent Orgogozo
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Pages : 249
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Modéliser les phénomènes de transport de solutés organiques en milieux poreux colonisés par des populations bactériennes se développant sous forme de biofilms est un domaine de recherche important pour un certain nombre d'applications environnementales, comme par exemple pour les méthodes de bioremédiation des sols et des eaux contaminés par des polluants organiques (biosparging, bio-barrières ...). Les biofilms, qui sont composés principalement de bactéries et de substances polymériques extracellulaires, peuvent se développer sur les parois de grains d'un milieu poreux. Le métabolisme bactérien dégrade les solutés organiques et contribue ainsi à la diminution de la contamination. Le transport bio-réactif de composés organiques dans un milieu poreux incluant un biofilm est un problème fortement multi-échelle (depuis l'échelle de la bactérie jusqu'à l'échelle de l'aquifère) et fortement couplé (avec des phénomènes hydrodynamiques, physico-chimiques et biochimiques). Le soluté organique est transporté par convection et diffusion dans la phase fluide et diffuse dans la phase biofilm, où il est dégradé par le métabolisme bactérien. Le but de ce travail est de développer des modèles de transport bio-réactif définis à l'échelle de Darcy à partir des données disponibles à l'échelle du pore, en adoptant la méthode de changement d'échelle dite de prise de moyenne volumique. Dans le cas général, une telle approche conduit à un modèle macroscopique de transport à deux équations couplées (une équation par phase de transport). En considérant les relations entre les concentrations moyennées dans chaque phase, plusieurs régimes de transport permettant de dégénérer ce modèle en modèle à une seule équation peuvent être identifiés. L'hypothèse d'équilibre de masse local conduit à un tel modèle simplifié. En condition de non-équilibre, deux cas limites permettent également de développer des modèles de transport à une équation : le cas où le taux de biodégradation est contrôlé par le transfert de masse externe et le cas ou il est contrôlé par la cinétique de réaction. L'utilisation de ces quatre modèles implique la résolution numérique de problèmes de fermeture, afin d'évaluer les paramètres macroscopiques de transports (tenseur de dispersion, taux de dégradation ...). Des calculs de coefficients effectifs ont été effectués dans différentes conditions de transport afin d'étudier leur comportement. Les résultats de ces modèles ont été comparés avec ceux obtenus par simulations directe à l'échelle microscopique pour une géométrie de pore bidimensionnelle stratifiée. À partir de ces comparaisons, les domaines de validité de chaque modèle ont été identifiés en termes de conditions hydrodynamique et biochimique de transport. (i.e. le nombre de Péclet et le nombre de Damköhler). Le développement d'un modèle expérimental de transport en milieux poreux incluant un biofilm a également été entamé, afin d'une part d'effectuer une validation expérimentale des modèles numériques préalablement développés et d'autre part de fournir un outil supplémentaire pour l'étude des phénomènes considérés.
Author: Michel Badetti
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Languages : fr
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Nous reportons dans ce travail le comportement mécanique, dans le régime solide et en écoulement, de matériaux granulaires liés par un liquide non saturant, qui intervient par sa viscosité et par des effets capillaires. De tels matériaux, intermédiaires entre les assemblages granulaires secs et les suspensions très concentrées, sont étudiés expérimentalement et par simulations discrètes depuis la microstructure jusqu'au comportement macroscopique. Ainsi, on adopte une démarche multi-échelle, dont l'objectif est d'établir les fondements de la compréhension des phénomènes capillaires et/ou visqueux, qui interviennent dans la formulation de lois de comportement, et d'y intégrer une caractérisation de la microstructure de ces matériaux. Nous nous intéressons notamment au modèle d'interactions capillaire et visqueuse par ponts simples, dans un cadre où l'on fait varier l'inertie, le degré de confinement, le degré de friction du matériau ainsi que la quantité de liquide introduite. Pour répondre à cet objectif, ce travail de thèse s'articule autour des trois volets suivants :- Un travail de rhéologie expérimentale macroscopique sur matériau modèle (billes de polystyrènes monodisperses, mouillées avec une huile de silicone newtonienne) qui nous permet de délimiter des régimes d'écoulement et de caractériser l'influence de l'effet cohésif. Le format expérimental adopté nous permet de cisailler les échantillons sur des temps très longs et d'atteindre des régimes d'écoulement stationnaires. Ainsi, à l'instar des matériaux secs, on retrouve des régimes quasistatiques puis inertiels à mesure que la vitesse d'écoulement augmente. On met aussi en avant une très forte influence de l'effet cohésif qui tend à augmenter drastiquement la résistance au cisaillement et à diminuer la compacité de nos échantillons.- Des expériences de microtomographie à rayons X qui permettent d'étudier la microstructure à l'état statique. On remarque notamment une bonne homogénéité des échantillons, qu'ils soient faiblement ou fortement saturés. On détecte aussi un nombre non-négligeable de morphologies capillaires complexes, ce qui, par comparaison aux résultats de rhéologie macroscopique, ne semble pas influencer les propriétés d'écoulement. Ce résultat est particulièrement intéressant puisqu'il montre la capacité du modèle d'interactions par pont simple à décrire le comportement de systèmes à priori hors de sa portée descriptive.- Des simulations numériques discrètes qui nous permettent d'élargir fortement la gamme de paramètres étudiés, notamment avec des caractéristiques du matériau comme la friction de Coulomb. L'étude micromécanique, permise par les simulations, autorise aussi l'analyse des questions d'anisotropie, de coordination et de contraintes capillaires. On met en avant l'importance des interactions capillaires à distance lors de l'utilisation d'un modèle de contraintes effectives. Les limites de ce modèle, usuellement adapté à la description du comportement en régime quasi-statique, sont aussi testées et discutées dans le régime inertiel. La bonne concordance entre résultats expérimentaux et numériques nous aura permis de valider et calibrer un modèle numérique qui, en retour, aura donc fourni une analyse viable des effets microstructurels pour la compréhension du comportement et la transition de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique.
Author: DANA.. LINTEA
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Languages : fr
Pages : 287
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Book Description
LE TRANSPORT DE POLLUANT A L'ECHELLE DES FORMATIONS NATURELLES EST PRINCIPALEMENT INFLUENCE PAR LA VARIATION SPATIALE DE LA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE K, QUI DETERMINE L'HETEROGENEITE A GRANDE ECHELLE. PAR RAPPORT A CELLE-CI, L'INFLUENCE DE LA DISPERSION CINEMATIQUE ET DE LA DIFFUSION MOLECULAIRE A L'ECHELLE DES PORES SUR LE TRANSPORT EST SUPPOSEE NEGLIGEABLE. L'HETEROGENEITE EST DECRITE PAR LA STRUCTURE STATISTIQUE ASSOCIEE AU CHAMP DE K. LE BUT DE CETTE ETUDE EST D'ANALYSER L'INFLUENCE DE L'HETEROGENEITE A GRANDE ECHELLE SUR L'ECOULEMENT ET LE TRANSPORT D'UN POLLUANT NON REACTIF DANS UN MILIEU ISOTROPE OU ANISOTROPE. DEUX TYPES DE SYSTEME HYDRODYNAMIQUE SONT ETUDIES. LE PREMIER EST CARACTERISE PAR UN ECOULEMENT PERMANENT ET UNIFORME. LE DEUXIEME CORRESPOND A UN ECOULEMENT GENERE PAR UN PUITS D'INJECTION ET UN PUITS DE POMPAGE. DES SOLUTIONS ANALYTIQUES STOCHASTIQUES (OBTENUES DANS L'HYPOTHESE DE FAIBLE HETEROGENEITE) SONT COMPAREES A DES SIMULATIONS NUMERIQUES SUR DES CHAMPS SYNTHETIQUES DE K. POUR UN ECOULEMENT PERMANENT ET UNIFORME, LES COMPARAISONS PORTENT SUR LES MOMENTS STATISTIQUES DE LA VITESSE, DE LA MACRODISPERSION (DISPERSION A GRANDE ECHELLE) ET DU REGIME FICKIEN DE TRANSPORT ET SUR LEUR EVOLUTION EN FONCTION DU DEGRE DE L'HETEROGENEITE. LES SIMULATIONS NUMERIQUES VERIFIENT LES SOLUTIONS ANALYTIQUES STOCHASTIQUES POUR DES MILIEUX A FAIBLE HETEROGENEITE. LE RESULTAT PRINCIPAL DANS LE SYSTEME INJECTION-POMPAGE EST LA CONCENTRATION APRES MELANGE DANS LE PUITS DE POMPAGE. LA SOLUTION ANALYTIQUE STOCHASTIQUE, QUI EST FONCTION DE LA STRUCTURE STATISTIQUE DU MILIEU ET DE LA DISTANCE ENTRE LES PUITS, EST VERIFIEE PAR DES SIMULATIONS NUMERIQUES. ELLE EST ROBUSTE POUR DES HETEROGENEITES IMPORTANTES ET DANS DES MILIEUX ISOTROPES ET ANISOTROPES (STRATIFIES).
Author: GHOLAMALI.. SHAFABAKHSH
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Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
UNE APPROCHE MICROSTRUCTURELLE EST MISE EN OEUVRE POUR LA MODELISATION D'ESSAIS RHEOLOGIQUES SUR MATERIAUX GRANULAIRES EN VUE D'ETUDIER LE COMPORTEMENT DES MATERIAUX DE CHAUSSEE NON TRAITES. LES SIMULATIONS NUMERIQUES SONT EFFECTUEES PAR LA METHODE DES ELEMENTS DISTINCTS. DES TESTS DE VALIDATION DE LA METHODE DES ELEMENTS DISTINCTS ET DU CODE UTILISE SONT FAITS PAR COMPARAISON AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET AVEC DES CALCULS A L'ECHELLE MACROSCOPIQUE. LES RESULTATS CORRESPONDANTS, PORTANT SUR LA SIMULATION NUMERIQUE D'ESSAIS BIAXIAUX ET SUR LE CALCUL DES EFFORTS SUR LES PAROIS D'UN SILO, SONT CONCLUANTS QUANT A LA REPRESENTATIVITE DES SIMULATIONS PAR ELEMENTS DISTINCTS. UNE SERIE DE SIMULATIONS D'ESSAIS MONOTONES DE COMPRESSION BIAXIALE SUR DES ASSEMBLAGES BIDIMENSIONNELS DE DISQUES SONT REALISES POUR ETUDIER L'INFLUENCE DE LA RIGIDITE DES CONTACTS INTERGRANULAIRES SUR LA REPONSE MACROSCOPIQUE. LES RESULTATS METTENT EN EVIDENCE LE ROLE DU REARRANGEMENT STRUCTUREL ET DE LA RIGIDITE DES CONTACTS SUR LE COMPORTEMENT ELASTIQUE DU MILIEU GRANULAIRE. DES ESSAIS PLUS SPECIFIQUES AUX MATERIAUX DE CHAUSSEE NON TRAITES SONT SIMULES PAR ELEMENTS DISTINCTS. LA SIMULATION D'UN ESSAI CYCLIQUE DE COMPRESSION BIAXIALE EFFECTUEE SUR UN ASSEMBLAGE A GRANULOMETRIE ETALEE PERMET DE REPRODUIRE LA PLUPART DES PHENOMENES CARACTERISTIQUES DE LA REPONSE EXPERIMENTALE. LA SIMULATION DE L'ESSAI DE COMPACTAGE A LA PRESSE A CISAILLEMENT GIRATOIRE MONTRE L'INFLUENCE DE LA GRANULOMETRIE SUR LA COMPACITE DE L'ECHANTILLON. LES RESULTATS OBTENUS LORS DE LA SIMULATION DE L'ESSAI D'ECOULEMENT DES SABLES MONTRENT LE ROLE IMPORTANT DE L'ANGLE DE FROTTEMENT INTERNE MACROSCOPIQUE ET DE LA RIGIDITE DES CONTACTS SUR LE TEMPS D'ECOULEMENT DES GRANULATS.
Author: Wahid Masmoudi
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Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
CETTE ETUDE S'INSCRIT DANS LA CONTINUITE DES RECHERCHES CONCERNANT L'ETUDE FONDAMENTALE DES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE ENTRE UN MILIEU POREUX CAPILLAIRE ET L'AIR ENVIRONNANT. ELLE VISE EN PARTICULIER A: APPROFONDIR NOTRE COMPREHENSION DES MECANISMES ELEMENTAIRES DE TRANSPORT A PARTIR D'UNE ETUDE EXPERIMENTALE SUR UN MILIEU MODELE, CRITIQUER LA MODELISATION MACROSCOPIQUE ET LE PROTOCOLE EXPERIMENTAL DE VALIDATION. NOS RESULTATS MONTRENT: QU'UNE SIMULATION EXPERIMENTALE MONODIMENSIONNELLE DU SECHAGE N'EST JAMAIS REALISABLE EN TOUTE RIGUEUR (INTERACTIONS AVEC LA COUCHE LIMITE ENTRAINANT INEVITABLEMENT LA BIDIMENSIONNALITE), SI BIEN QUE LE PROTOCOLE DE COMPARAISON EXPERIENCE-CALCUL FONDE SUR CETTE HYPOTHESE EST A EXPLOITER AVEC DISCERNEMENT ET PRECAUTION; QUE COMPTE TENU DE LA STABILITE DES DIGITATIONS (OU HETEROGENEITES MACROSCOPIQUES) OBSERVEES, LA MODELISATION MACROSCOPIQUE N'EST PAS NECESSAIREMENT MISE EN CAUSE EN SECHAGE SI LE V.E.R. EST SELECTIONNE DE MANIERE A PRENDRE EN COMPTE LA TAILLE DE CES DIGITATIONS ET RESTE DE DIMENSION COMPATIBLE AVEC L'ECHELLE DU MILIEU POREUX. CE RESULTAT ILLUSTRE NOTAMMENT LE ROLE DE LA STRUCTURE PORE-SE ET DU RAPPORT DES FORCES MIS EN JEU SUR L'EVOLUTION DE LA TAILLE DU V.E.R. COMME LE MONTRENT NOS RESULTATS, NEGLIGER LA GRAVITE DANS LES EQUATIONS MACROSCOPIQUES SE TRADUIT AINSI PAR UNE MODIFICATION DU V.E.R. ET DONC DES VARIABLES MACROSCOPIQUES
Author: KE.. XU
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Languages : fr
Pages : 140
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Book Description
LA POROSITE DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION PEUT PARFOIS COUVRIR PLUSIEURS ORDRES DE GRANDEURS (DU NANOMETRE AU MICRON PAR EXEMPLE). DANS LA METHODE PROPOSEE, DE TELS MILIEUX POREUX SONT DECRITS EN SUPERPOSANT PLUSIEURS RESEAUX ALEATOIRES DE LIENS. LES RESEAUX INITIAUX SONT UNE REPRODUCTION NUMERIQUE DU VOLUME ET DE LA DISTRIBUTION EN TAILLES DES DIFFERENTES CLASSES DE PORES PRESENTS DANS LE MATERIAU. A PARTIR DE CES RESEAUX, ON CONSTRUIT UN RESEAU MONOECHELLE EN UTILISANT UN PROCESSUS ITERATIF QUI, A CHAQUE ECHELLE, SUPERPOSE AU RESEAU EXISTANT UN RESEAU EQUIVALENT REPRESENTANT LE RESEAU DE L'ECHELLE INFERIEURE. CE PROCESSUS EST APPLIQUE POUR CALCULER LA VRAIE DISTRIBUTION DES PORES A PARTIR D'UNE COURBE EXPERIMENTALE DE POROSIMETRIE AU MERCURE. A PARTIR DE CETTE DISTRIBUTION, IL EST ALORS POSSIBLE DE CALCULER NUMERIQUEMENT DIFFERENTS COEFFICIENTS DE TRANSPORT (LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE, LA PERMEABILITE POUR DES FLUIDES MOUILLANTS ET NON-MOUILLANTS, LA DIFFUSION DE LA VAPEUR D'EAU EN PRESENCE D'UNE PHASE CONDENSEE) EN UTILISANT UNE METHODE DE RENORMALISATION. LA PROCEDURE DEVELOPPEE, QUI NE DEMANDE QUE LA CONNAISSANCE DE LA COURBE DE PENETRATION AU MERCURE, EST APPLIQUEE A DIVERS MATERIAUX ET LES RESULTATS SONT COMPARES AUX DONNEES EXPERIMENTALES AINSI QU'AU MODELE DE KATZ ET THOMPSON
