Transport de solutés dans des milieux poreux et des mileux poreux fracturés PDF Download
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Author: Elena Borissova
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Languages : fr
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Book Description
Author: Elena Borissova
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Languages : fr
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Author: Lukasz Jasinski
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Languages : en
Pages : 185
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Book Description
This work addresses flow and reactive solute transport in fractured porous media on a mesoscopic scale by direct numerical simulations in a discrete fracture model (DFM). The model is three-dimensional. The numerical scheme is based on a finite volume formulation, with implementation of a flux limiting scheme of the SuperBee type in order to minimize numerical dispersion. Particular attention is paid to the triple control volume formulation and exchanges between the porous matrix and the fractures which allow for a precise description of the flow and the transport processes even when the contrast between the fractures and porous matrix transmissivities is high. Various physical situations and applications are studied, ranging from the analysis of the simple cases of passive and reactive transport in the unfractured matrix, transfer between disk shaped fracture to the embedding porous matrix, to more complex ones such as induction between fractures in the porous medium. Finally, full simulations of passive and reactive solute transport in long rods of porous matrix containing percolating or non percolating fracture networks are conducted and analyzed.
Author: Pierre M. Adler
Publisher: OUP Oxford
ISBN: 0191644595
Category : Science
Languages : en
Pages : 242
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Book Description
This book provides a systematic treatment of the geometrical and transport properties of fractures, fracture networks, and fractured porous media. It is divided into two major parts. The first part deals with geometry of individual fractures and of fracture networks. The use of the dimensionless density rationalizes the results for the percolation threshold of the networks. It presents the crucial advantage of grouping the numerical data for various fracture shapes. The second part deals mainly with permeability under steady conditions of fractures, fracture networks, and fractured porous media. Again the results for various types of networks can be rationalized by means of the dimensionless density. A chapter is dedicated to two phase flow in fractured porous media.
Author: Fabrice Ubertosi
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Languages : fr
Pages : 177
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La complexité des réservoirs fracturés fait qu'aujourd'hui, aucune approche conceptuelle n’est capable de proposer un modèle à la fois simple et précis. L'approche continue simple milieu est certainement la plus facile à appréhender mais reste imprécise en raison de son incapacité à homogénéiser toute l'information locale. Les approches multi-continuums et les approches discrètes du réseau de fractures s'avèrent plus judicieuses mais supposent des efforts numériques conséquents et une paramétrisation importante souvent non conditionnable sur les données disponibles. Le travail consigné dans ce manuscrit emprunte une modalité de représentation discrète du milieu avec ajout éventuel de continuums "stagnants" pour le transport de solutés. Le modèle se veut pour autant simple mais cependant moins précis. La perte de précision est le fait d'une prise en compte uniquement des flux majeurs (chenaux). La simplification est le fait d'une homogénéisation sur un lien 1D de l'hétérogénéité locale d'un chenal d'écoulement. Un réseau 3D de liens est créé dynamiquement sur la base préliminaire d'un semis de noeuds invariants puis en prenant en compte à la fois la direction du gradient hydraulique général et la géométrie des principales familles de fractures simulées. Le modèle peut ensuite calculer les écoulements en régime permanent et transitoire ainsi que le transport de soluté avec quelques effets réactifs. Plus spécifiquement, le transport utilise une méthode Lagrangienne dans le domaine des temps qui se révèle rapide et efficace sur un réseau de liens 1D. Au final, le modèle proposé s'avère intéressant car il génère un réseau simplifié et évolutif (déformable sur des points d'appui fixes, les noeuds) en fonction des conditions d'écoulement tout en préservant le comportement moyen d'un réseau de fractures. Les capacités de déformation du réseau de liens et la relative facilité de manipulation devraient, à terme, permettre d'aborder l'inversion de scénarios de transport à la fois sur les paramètres locaux des liens et la géomètrie du réseau
Author: Jacob Bear
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400919263
Category : Science
Languages : en
Pages : 575
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Book Description
The main purpose of this book is to provide the theoretical background to engineers and scientists engaged in modeling transport phenomena in porous media, in connection with various engineering projects, and to serve as a text for senior and graduate courses on transport phenomena in porous media. Such courses are taught in various disciplines, e. g. , civil engineering, chemical engineering, reservoir engineering, agricultural engineering and soil science. In these disciplines, problems are encountered in which various extensive quantities, e. g. , mass and heat, are transported through a porous material domain. Often the porous material contains several fluid phases, and the various extensive quantities are transported simultaneously throughout the multiphase system. In all these disciplines, management decisions related to a system's development and its operation have to be made. To do so, the 'manager', or the planner, needs a tool that will enable him to forecast the response of the system to the implementation of proposed management schemes. This forecast takes the form of spatial and temporal distributions of variables that describe the future state of the considered system. Pressure, stress, strain, density, velocity, solute concentration, temperature, etc. , for each phase in the system, and sometime for a component of a phase, may serve as examples of state variables. The tool that enables the required predictions is the model. A model may be defined as a simplified version of the real (porous medium) system that approximately simulates the excitation-response relations of the latter.
Author: Laure Michel (docteur en sciences de la terre).)
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Languages : fr
Pages : 240
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Nous caractérisons en laboratoire le transport de solutés dans une fracture unique et l’interaction fracture-matrice durant ce transport. Notre dispositif expérimental en Plexiglas est constitué d’une fracture synthétique (100 cm de long, 5 cm de large, 0,5 cm de haut) présentant une interface inférieure imperméable (Plexiglas) ou perméable (couche de billes de verre) selon les configurations choisies. Un flux d’eau est imposé à travers la fracture à des vitesses moyennes contrôlées (~1 mm/s). Un système d’injection de colorant simule au centre de la fracture une source ponctuelle de contaminant, dont la migration est décrite par l’évolution spatio-temporelle de la concentration grâce à un système de mesures optiques. Le dispositif se révèle bien adapté à l’étude du couplage densitaire entre écoulement et transport dans une fracture imperméable en régime pré-asymptotique. La mesure à intervalles réguliers du flux massique advectif bidimensionnel associé au panache de soluté permet d’établir des profils de la masse m(x)qui traverse une section de fracture transverse à l’écoulement à la position longitudinale x. Une quantité de soluté piégée à la surface du milieu poreux, même sans réelle diffusion dans le milieu, est « vue » par le dispositif de mesure comme de la masse perdue, et donc échangée. Des pertes de masses significatives par rapport à notre incertitude expérimentales sont mesurées pour une fracture dont la paroi inférieure poreuse présente une rugosité ondulée. Cette configuration géométrique crée des zones de faibles vitesses permettant le piégeage superficiel d’une partie du soluté (jusqu’à 30 %). Les effets gravitaires jouent un rôle prépondérant dans ce processus.
Author: P.M. Adler
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9401715998
Category : Science
Languages : en
Pages : 448
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Both the beauty and interest of fractures and fracture networks are easy to grasp, since they are abundant in nature. An example is the road from Digne to Nice in the south of France, with an impressive number and variety of such structures: the road for the most part, goes through narrow valleys with fast running streams penetrating the rock faces; erosion is favored by the Mediterranean climate, so that rocks are barely covered by meager vegetation. In this inhospitable and sterile landscape, the visitor can im mediately discover innumerable fractures in great masses which have been distorted by slow, yet powerful movements. This phenomenon can be seen for about 100 kilometers; all kinds of shapes and combinations are repre sented and can be observed either in the mountain itself or in the man-made cliffs and excavations, resulting from improvements made to the road. In the same region, close to the Turini Pass, a real large scale hydrody namic experiment is taking place -a source which is situated on the flank on the mountain, has been equiped with a tap; if the tap is open, water flows through the tap only, but when it is closed, then the side of the mountain releases water in a matter of seconds. Other outlets are also influenced by this tap, such as a water basin situated a few hundred meters away.
Author: Clarisse Alboin
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Category :
Languages : fr
Pages : 198
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Les fractures, qui sont des chenaux de circulation privilégiés, modifient grandement l'écoulement et le transport de polluants dans un milieu. Nous nous intéressons aux fractures colmatées que nous assimilons a des milieux poreux ayant une grande perméabilité. Leur présence génère de fortes hétérogénéités. Notre motivation a été d'étudier des techniques permettant de modéliser les transferts de fluide et de contaminants entre la roche et les fractures. Dans cette thèse, nous proposons deux méthodes numériques adaptées à deux échelles de fracturation. La présence d'un réseau de petites fractures est prise en compte par une modèle double porosité. Ce modèle est obtenu via une homogénéisation du milieu fracture, il est compose des équations standard d'écoulement et de transport dans un milieu poreux auxquelles on a ajoute un terme de couplage qui gère les échanges entre la roche et les fractures. Ce terme de couplage est calcule via la résolution de problèmes auxiliaires qui sont des problèmes de diffusion définis en chaque point de l'espace. Vu le grand nombre de ces problèmes, il est déterminant de les résoudre efficacement. Nous avons montre qu'une résolution analytique est préférable a une discrétisation classique. Pour traiter les fractures plus importantes, nous avons développe une méthode de décomposition de domaine. L’ouverture des fractures étant faible devant les dimensions du site de stockage, nous avons assimile les fractures a des interfaces a travers lesquelles la pression et la concentration sont continues et les flux sont discontinus, contrairement a une décomposition de domaine classique, il s'agit, ici, d'une condition de transmission non locale. La différence des flux provenant des sous-domaines intervient comme un terme source dans les fractures. Les modèles d'écoulement et de transport dans les sous-domaines et dans les fractures ont été obtenus via une analyse asymptotique.
Author: Alexey Fedorov
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 452
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Author: Jérôme Carrayrou
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 248
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