Etude numérique de la propagation d'un contaminant en milieu poreux à l'aide du progiciel IMSL-TWODEPEP PDF Download
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Author: École polytechnique (Montréal, Québec). Département de génie civil
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 181
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Author: École polytechnique (Montréal, Québec). Département de génie civil
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Category :
Languages : fr
Pages : 181
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Author: Wade H. Shafer
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1461573912
Category : Science
Languages : en
Pages : 386
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Masters Theses in the Pure and Applied Sciences was first conceived, published, and disseminated by the Center for Information and Numerical Data Analysis and Synthesis (CINDAS) * at Purdue University in 1957, starting its coverage of theses with the academic year 1955. Beginning with Volume 13, the printing and dissemination phases of the activity were transferred to University Microfilms/Xerox of Ann Arbor, Michigan, with the thougtit that such an arrangement would be more beneficial to the academic and general scientific and technical community. After five years of this joint undertaking we had concluded that it was in the interest of all con cerned if the printing and distribution of the volumes were handled by an interna tional publishing house to assure improved service and broader dissemination. Hence, starting with Volume 18, Masters Theses in the Pure and Applied Sciences has been disseminated on a worldwide basis by Plenum Publishing Cor poration of New York, and in the same year the coverage was broadened to include Canadian universities. All back issues can also be ordered from Plenum. We have reported in Volume 31 (thesis year 1986) a total of 11 ,480 theses titles trom 24 Canadian and 182 United States universities. We are sure that this broader base tor these titles reported will greatly enhance the value ot this important annual reterence work. While Volume 31 reports theses submitted in 1986, on occasion, certain univer sities do re port theses submitted in previousyears but not reported at the time.
Author: Jacques Lessi
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Languages : fr
Pages : 157
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ON MET AU POINT UN MODELE NUMERIQUE D'ECOULEMENT-DISPERSION. ON UTILISE CE MODELE POUR MONTRER SUR UN EXEMPLE L'IMPORTANCE DES HETEROGENEITES DANS UNE ETUDE DE LA DISPERSION ET POUR ILLUSTRER LES PROBLEMES D'ECHELLE. ON PRESENTE UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET ON DEVELOPPE UNE METHODE DE MESURE PAR TRACAGE PAR ELECTROLYTE ET MESURE DES CONDUCTIVITES PAR CAROTTAGE ELECTRIQUE.
Author: Amel Sboui
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Languages : fr
Pages : 0
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L'objectif de cette thèse est de modéliser et de développer des outils numériques adaptés à l'étude de l'écoulement des eaux souterraines ainsi que la propagation des polluants en milieux poreux. La motivation de ce travail est un benchmark du GDR Momas et de l'Andra pour la simulation de la propagations 3-D des radionucléides autour d'un stockage profond de déchets nucléaires. Premièrement on a construit une nouvelle méthode d'éléments finis mixtes sur un maillage formé d'hexaèdres généraux. La convergence de la méthode est prouvée et confirmée par des tests numériques. Deuxièment, nous présentons une méthode de discrétisation en temps pour une équation d'advection telle que des pas de temps différents sont utilisés dans différents sous-domaines afin de prendre en compte les hétérogèneités. Enfin une méthode numérique pour le calcul de transport de contaminants est proposée. Les techniques précédentes sont implémentées en 3-D et des résultats numériques sont présentés sur le benchmark 3-D champ lointain du GDR Momas et de l'Andra.
Author: Marbe Benioug
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Languages : fr
Pages : 0
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L'évolution d'une phase microbienne au sein d'un milieu poreux est un processus complexe de par la prise en compte des effets de croissance (ou de mortalité) et d'étalement de la phase cellulaire. D'autres processus tels que l'arrachement d'une partie du biofilm ou l'attachement-détachement de cellules mobiles depuis la phase fluide peuvent aussi contribuer à la variation du volume de biofilm présent. Une meilleure compréhension des interactions mis en jeu entre les processus de croissance de biofilm, du transport de soluté et de l'écoulement et une modélisation rigoureuse de ce processus de croissance à l'échelle microscopique est un enjeu essentiel à une prédiction plus fine du devenir des polluants dans les sols. L'évolution temporelle d'un milieu poreux sous l'effet de l'activité biologique constitue toutefois à l'heure actuelle un défi scientifique majeur d'un point de vue de la modélisation numérique. Les variations locales de la géométrie du domaine (bio-obstruction des pores) induisent en effet une chenalisation de l'écoulement et du transport qui va évoluer au cours du temps. Si différentes méthodes numériques - lagrangiennes ou eulériennes - ont été développées (méthode de capture du front, méthode d'interface diffuse de type « Level Set » ou « Volume Of Fluid »), elles restent souvent peu adaptées à des modélisations 3D à l'échelle du pore (temps de calcul, remaillage parfois nécessaire, problème de gain ou de perte de masse). Nous combinons ici une méthode IBM (Immersed Boundary Method) à une méthode LBM (Lattice Boltzman Method) pour le calcul de l'écoulement en 3D tandis qu'une approche de type VOF (Volume of Fluid) ou par reconstruction d'interface couplée à une discrétisation en Volume Finis est utilisée pour le transport des espèces chimiques. L'intérêt ici de la méthode IB-LBM est de pouvoir bénéficier de la précision de la formulation Lattice- Boltzmann tout en travaillant sur un maillage fixe, un terme correcteur venant modifier la vitesse au voisinage des interfaces mobiles. Le modèle d'écoulement-transport en milieu poreux évolutif développé est ensuite couplé à un modèle d'automate cellulaire prenant en compte les processus d'attachement-détachement. Le modèle est comparé à des benchmarks numériques et utilisé pour étudier les différents régimes de croissance du biofilm en fonction des conditions hydrodynamiques. Dans le dernier chapitre, ce modèle est étendu à la prise en compte d'une phase non-miscible afin d'étudier l'impact des processus de biodégradation sur la dissolution d'une phase polluante piégé. On se limite aux conditions où le NAPL est à saturation résiduelle. L'influence de la production de biosurfactant sur la solubilité du polluant ainsi que la toxicité de celui-ci sur la cinétique de croissance des bactéries est prise en compte. Plusieurs résultats numériques sont présentés afin d'illustrer l'influence des différents paramètres hydrodynamiques sur la dissolution du NAPL.
Author: Diana-Georgiana Baltean
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Languages : fr
Pages : 168
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L'ETUDE EST CONSACREE A LA MODELISATION DU TRANSPORT D'UN TRACEUR, PAR CONVECTION ET DIFFUSION, DANS LES MILIEUX POREUX, MILIEUX POREUX CONTENANT DES INCLUSIONS RIGIDES IMPERMEABLES ET FINALEMENT DANS LES MILIEUX POREUX AVEC DES CAVITES. LE MEMOIRE EST STRUCTURE EN TROIS PARTIES. DANS LA PREMIERE PARTIE, ON ETUDIE PAR LA METHODE D'HOMOGENEISATION LES PROBLEMES DE CONVECTION-DIFFUSION DANS LES MILIEUX POREUX PERIODIQUES DANS DEUX CAS PHYSIQUEMENT POSSIBLES : LE CAS OU LA CONVECTION ET LA DIFFUSION SONT DU MEME ORDRE DE GRANDEUR AU NIVEAU MACROSCOPIQUE ET LE CAS OU LES DEUX PHENOMENES SONT DU MEME ORDRE DE GRANDEUR AU NIVEAU MICROSCOPIQUE. ON OBTIENT L'EQUATION MACROSCOPIQUE VERIFIEE PAR LA CONCENTRATION DU TRACEUR AINSI QUE LES COEFFICIENTS MACROSCOPIQUES DE DIFFUSION. DANS LA DEUXIEME PARTIE, TOUJOURS AU MOYEN DE LA METHODE D'HOMOGENEISATION, ON ETUDIE LE PROBLEME DE CONVECTION-DIFFUSION DANS DES MILIEUX MULTIPOREUX ET MILIEUX POREUX FISSURES, DANS LE CAS OU LA CONVECTION ET LA DIFFUSION SONT DU MEME ORDRE DE GRANDEUR AU NIVEAU MACROSCOPIQUE. DANS LE CAS DES MILIEUX POREUX CONTENANT DES INCLUSIONS IMPERMEABLES LE CAS DES FAIBLES CONCENTRATIONS EN INCLUSIONS EST ETUDIE. LES EQUATIONS MACROSCOPIQUES SONT OBTENUES POUR CHAQUE CAS. DANS LA TROISIEME PARTIE ON A RESOLU PAR ELEMENTS FINIS CERTAINS PROBLEMES LOCAUX SUR LA CELLULE DE BASE, INTERVENANT DANS LES CHAPITRES PRECEDENTS. ON A UTILISE DEUX CODES DE CALCUL : MODULEF EN 2D ET CASTEM 2000 EN 3D, DANS LE CAS ISOTROPE, POUR PLUSIEURS GEOMETRIES. A PARTIR DE CES SOLUTIONS ON CALCULE NUMERIQUEMENT LES COEFFICIENTS HOMOGENEISES EN FONCTION DE LA POROSITE DU MILIEU.
Author: Samira Oukfif
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Languages : fr
Pages : 185
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L’objectif principal de ce travail est le développement d’un modèle numérique qui permet de simuler le transport de masse dans les milieux poreux homogènes et hétérogènes. Cet outil numérique sera à terme un moyen de prédiction de la progression d’une pollution dans un sol et d’évaluation des risques de contamination des nappes phréatiques. Le modèle est basé sur l’équation de convection-dispersion avec une cinétique de dépôt/relargage de premier ordre. La résolution de cette équation en 1D et 2D est basée sur une méthode Lagrangienne, appelée méthode particulaire, qui utilise la technique de vitesse de dispersion. Les conditions aux limites (entrée du domaine) sont traitées avec une technique de particules images. La variation de porosité dans le milieu poreux due à la rétention et au détachement des particules est évaluée à partir de la relation de Kozeny-Carman. L’étude de sensibilité du modèle, effectuée dans différentes configurations lorsque les solutions analytiques sont fournies, montre une précision suffisante pour un choix adéquat de paramètres numériques. La validation du code de calcul est obtenue par l’ajustement d’essais de traçage en colonnes de laboratoire dans des conditions d’écoulement à débit constant ou à charge constante. Dans ce dernier cas, un couplage entre l’équation de transport et celle de l’écoulement (Equation de Darcy) est réalisé. La résolution de l’équation de l’écoulement est effectuée à l’aide d’un schéma numérique en différences finies sur une grille fixe. L’équation de transport est d’abord résolue pour calculer la concentration sur les particules, puis à l’aide d’un schéma séquentiel non itératif, on résout l’équation de l’écoulement pour évaluer la charge hydraulique et la vitesse sur les nœuds de la grille. Les échanges entre la grille et les particules sont assurés au moyen de fonctions d’interpolation. La simulation d’essais en injection instantanée ou continue a montré un bon ajustement entre les courbes de restitution calculées et mesurées, et notamment les essais où le dépôt et le relargage agissent simultanément. Les profils de porosité obtenus le long de la colonne, montrent une diminution de la porosité à l’entrée de la colonne, et qui est plus marquée dans le cas d’un écoulement à charge constante. Le modèle numérique est adapté à la simulation de l’érosion (suffusion) d’un sol en considérant uniquement le relargage, et l’ajustement d’essais d’érosion totale au laboratoire a montré un bon accord. Afin de simuler le transport de soluté dissous dans deux milieux homogène et hétérogène supposé infinis, la cinétique de dépôt/relargage est remplacée par un partage non linéaire de Freundlich. Pour tenir compte des hétérogénéités du champ de perméabilité aléatoire qui engendre des vitesses d’écoulement préférentielles, plusieurs simulations dite monte Carlo sont réalisées et montrent que la vitesse de dispersion offre une alternative intéressante (convergence plus rapide). Les résultats obtenus sont en accord avec les résultats de la littérature. Cette étude numérique a permis la mise en œuvre de la méthode particulaire pour simuler le transport, dépôt et relargage dans un milieu poreux fini. Néanmoins, le modèle de dépôt /relargage de premier ordre adopté peut être amélioré afin de prendre en compte le couplage entre les deux processus et notamment le seuil de détachement des particules.
Author: A.. LE QUERE
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Languages : fr
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ETAT DES CONNAISSANCES SUR LES ECOULEMENTS EN MILIEU POREUX ET SUR LA DISPERSION DE FLUIDES MISCIBLES DANS CES ECOULEMENTS. RESUME DES TRAVAUX EXPERIMENTAUX RECENTS. POLLUTION PAR LES SAUMURES DES EAUX SOUTERRAINES (MOYENS D'ETUDE). ETUDE EXPERIMENTALE SUR MODELES PHYSIQUES: BUT ET LIMITES DE L'ETUDE. CARACTERISTIQUES QUALITATIVES DE L'ECOULEMENT ETUDIE. RESULTATS DES MESURES PORTANT SUR LA GEOMETRIE DE LA ZONE DE MELANGE (LIMITES, FORME ET PROFONDEUR ATTEINTE) EN FONCTION NOTAMMENT, DE LA C ET DU DEBIT DU FLUIDE SECONDAIRE, AINSI QUE SUR LA REPARTITION DE LA C EN NACL DANS CETTE ZONE, POUR UNE ETUDE DE LA DISPERSION LONGITUDINALE ET TRANSVERSALE. INTERPRETATION DES RESULTATS EN FONCTION DE CERTAINES LOIS DE DISPERSION MISES AU POINT
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
