Download or read book Etude mathematique et numerique de modeles d ecoulements en milieu poreux written by Youcef Amirat and published by . This book was released on 1989 with total page 274 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ANALYSE D'ECOULEMENTS COMPRESSIBLES REGIS PAR UNE LOI QUADRATIQUE DE PERTE DE CHARGE. LA MODELISATION CONDUIT A UNE EQUATION PARABOLIQUE NON LINEAIRE DEGENEREE. APPROXIMATION NUMERIQUE D'UN PROBLEME A FRONTIERE LIBRE D'EVOLUTION, MODELISANT LE DEPLACEMENT DE L'INTERFACE DE DEUX FLUIDES NON MISCIBLES INCOMPRESSIBLES. HOMOGENEISATION D'EQUATIONS HYPERBOLIQUES DU PREMIER ORDRE INTERVENANT DANS DEUX MODELES D'ECOULEMENTS MISCIBLES INCOMPRESSIBLES

Download or read book Etude mathematique et numerique de modeles d ecoulements en milieu poreux written by Youcef Amirat and published by . This book was released on 1989 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Analyse math matique et simulation num rique de mod les d coulement de fluides incompressibles en surface libre et milieu poreux d formable written by Soulèye Kane and published by . This book was released on 2005 with total page 119 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Analyse math matique et simulation num rique de mod les d coulement de fluides incompressibles en surface libre et milieu poreux d formable written by and published by . This book was released on with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Milieu poreux déformable. On dérive un modèle mathématique pour un milieu poreux déformable en utilisant la conservation de la masse, la loi de Darcy généralisée et le tenseur de déformation dépendant de la fonction de retrait de vertisol de E. Braudeau. On démontre l'existence globale d'une solution faible de ce problème. On utilise pour la preuve un théorème de compacité de Dubinskii, généralisé pour des hypothèses plus faibles. On montre que les paramètres de Van Genuchten associés à la conductivité hydraulique et au potentiel matriciel sont liés à la régularité de la solution faible. Un logiciel calculant la teneur en eau du milieu poreux déformable, écrit en fortran 90, est mis en place. La méthode des éléments finis et un schéma d'Euler implicite sont utilisés pour le code de calcul. Modèle de Saint-Venant visqueux. On étudie l'existence de solutions pour un modèle de Saint-Venant non linéaire décrivant mathématiquement l'écoulement d'un cours d'eau pour une formulation hauteur-débit. Utilisant la technique du point fixe de Banach dans le cas du système linéarisé on démontre l'existence globale et l'unicité de solutions. Dans le cas non linéaire, l'utilisation du théorème de point fixe de Schauder et d'un résultat de compacité de J. Simon nous permet de prouver l'existence d'une solution pour des temps petits. Des résultats d'une simulation numérique du système de Saint-Venant sont présentés dans le cas d'une rupture de barrage. Des comparaisons sont données en fonction de la viscosité et de la non-linéarité du problème.

Download or read book Etude num rique des coulements non newtoniens dans un canal de section variable written by Francis Pellerin and published by . This book was released on 1975 with total page 69 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Pour étudier l'écoulement d'un fluide visqueux en milieu poreux, on propose comme modèle analogique un écoulement dans un canal tronconique forme d'une suite de convergents-divergents. On adapte une méthode numérique à cet écoulement : c'est une méthode aux différences finies basée sur une perturbation de l'équation de continuité et utilisant un schéma à pas fractionnaires. Après la présentation du modèle mathématique, on propose une méthode de résolution menant au traitement par ordinateur.

Download or read book ETUDES METHODOLOGIQUES DE LA SIMULATION DES NAPPES AQUIFERES PAR MODELES MATHEMATIQUES written by Fereidoun Ghassemi and published by . This book was released on 1974 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE INTERESSE LES ASPECTS METHODOLOGIQUES DE LA SIMULATION SUR MODELES MATHEMATIQUES D'ECOULEMENTS DE NAPPES D'EAUX SOUTERRAINES. LE DOMAINE PHYSIQUE ETUDIE EST CELUI DE LA MECANIQUE DES FLUIDES EN MILIEU POREUX. LES METHODES DE CALCUL EXPLOITEES DANS LA SIMULATION SE RATTACHENT A L'ANALYSE NUMERIQUE D'EQUATIONS DE DIFFUSION ET A L'INFORMATIQUE. LES APPLICATIONS A DES ENTITES NATURELLES ABORDEES A L'ECHELLE DU BASSIN CONCERNANT L'HYDROGEOLOGIE DES RESSOURCES EN EAU

Download or read book Etude th orique et num rique de couplages entre coulements et d formations m caniques dans l extraction d hydrocarbures written by Fatima-Zahra Daïm and published by . This book was released on 2004 with total page 175 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de cette thèse est l'étude de modèles mathématiques pour les phénomènes de couplage entre l'écoulement de fluides et la déformation mécanique du sol lors de l'extraction d'hydrocarbures en milieu poreux. Dans la partie théorique, on considère deux modèles de couplage, d'une part (1) entre les dèformations du sol et un écoulement linèaire compressible, et d'autre part (2) entre les déformations du sol et un écoulement diphasique non linéaire. Pour le modèle (1), on prouve l'existence et l'unicité d'une solution faible par la méthode de Galerkin. Le modèle (2)est fortement couplé et comporte une équation parabolique dégénérée ; pour démontrer l'existence de solution, on considère une suite de problèmes uniformément paraboliques associés et on démontre qu'ils admettent une solution classique l'aide du théorème de point fixe de Schauder. On s'appuie ensuite sur le théorème de Fréchet-Kolmogorov pour prouver la compacité relative des suites de solutions et établir la convergence d'une sous-suite vers une solution faible du problème initial. Dans une seconde partie, on aborde l'étude numérique. On compare deux algorithmes pour les modèles de couplage. Le premier, utilisé par les ingénieurs du pétrole, est basé sur une méthode de point fixe ; le second, que nous proposons et qui est plus robuste que le premier, s'appuie sur la méthode du gradient conjugué préconditionné.

Download or read book tude par simulation num rique de l influence des h t rog n it s sur les propri t s hydrodynamiques d un milieu poreux written by Jean Valiantzas (auteur d'une thèse de sciences.) and published by . This book was released on 1979 with total page 226 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Analyse de mod les d coulements en milieu poreux h t rog ne written by Catherine Choquet and published by . This book was released on 2002 with total page 265 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l'étude de quelques modèles d'écoulements de fluides miscibles et faiblement compressibles. Les problèmes considérés interviennent dans la modélisation de la contamination des nappes phréatiques par des espèces radioactives, ou de l'exploitation de réservoirs pétroliers. La modélisation des phénomènes conduit à l'étude de systèmes d'équations aux dérivées partielles de type parabolique. Plusieurs équations de type diffusion-convection, modélisant le transport de chaque espèce en solution, sont couplées à l'équation gouvernant le champ des vitesses de Darcy. A cela peut s'ajouter une équation régissant la diffusion de la chaleur. Ce mémoire comprend 3 parties distinctes : -Ecoulements de contaminants radioactifs en milieu poreux : nous donnons le système des équations aux dérivées partielles qui traduisent les lois de conservation de masse et d'énergie. Nous prenons en compte les mécanismes physico-chimiques les plus importants. Nous étudions ensuite l'existence de solutions dans différents cadres physiques ; -Homogénéisation d'écoulements tridimentionnels : l'objet de cette partie est la modélisation dans un milieu naturellement fracturé, ainsi que dans un milieu aux caractéristiques physiques fortement oscillantes ; -Modèles d'écoulements unidimensionnel : cette restriction de la dimension nous permet de traiter des termes non linéaires de couplage supplémentaires. Cette partie est constituée d'une étude d'homogénéisation, et de l'analyse mathématique d'un modèle dans lequel on néglige le terme de dispersion

Download or read book Mathematical Models and Finite Elements for Reservoir Simulation written by G. Chavent and published by Elsevier. This book was released on 1986-01-01 with total page 389 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Numerical simulators for oil reservoirs have been developed over the last twenty years and are now widely used by oil companies. The research, however, has taken place largely within the industry itself, and has remained somewhat inaccessible to the scientific community. This book hopes to remedy the situation by means of its synthesized presentation of the models used in reservoir simulation, in a form understandable to both mathematicians and engineers.The book aims to initiate a rigorous mathematical study of the immiscible flow models, partly by using the novel `global pressure' approach in treating incompressible two-phase problems. A finite element approximation technique based on the global pressure variational model is presented, and new approaches to the modelling of various kinds of multiphase flow through porous media are introduced.Much of the material is highly original, and has not been presented elsewhere. The mathematical and numerical models should be of great interest to applied mathematicians, and to engineers seeking an alternative approach to reservoir modelling.

Download or read book Contribution l analyse num rique de mod les d coulements polyphasiques en milieu poreux l aide de m thodes d l ments finis mixtes et hybrides written by Catherine Jensen and published by . This book was released on 1993 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est une étude de systèmes d'équations aux dérivées partielles issues d'un modèle d'écoulement des fluides étudié en ingénierie pétrolière. Au départ, un système fortement couplé de trois équations non linéaires, de type parabolique, exprime les relations entre la pression et les saturations en eau et en huile. Le premier chapitre traite de la semi-discrétisation en temps du système par la méthode d'Euler rétrograde. On démontre l'existence d'une solution au système obtenu (méthode de point fixe), mais pas l'unicité, et on prouve que les saturations approchées sont positives et inférieures à un. Le deuxième chapitre étudie l'approximation, par une méthode d'éléments finis, du problème semi-discrétisé et on montre l'existence d'une solution, sans résultat de signe pour les saturations. Les deux chapitres suivants reprennent ce schéma pour un problème simplifié, à deux inconnues (saturation en huile et pression) en utilisant une formulation variationnelle mixte et une méthode d'éléments finis mixte. Au dernier chapitre on étudie une méthode hybride d'éléments finis ou l'une des inconnues approche les valeurs de la saturation sur les cotes de la triangulation. Une modification des espaces permet de montrer que la matrice du système relatif à cette inconnue est une m-matrice. En annexe on étudie une méthode d'éléments finis mixte pour une équation elliptique sur un domaine ayant une frontière courbe et on utilise des éléments courbes pour conserver l'ordre naturel d'approximation lorsque la frontière est suffisamment régulière.

Download or read book Mod lisation de l coulement et du transport de masse en milieu poreux avec les l ments finis mixtes et discontinus written by Anis Younes and published by . This book was released on 1998 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CONCERNE LA RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES QUI REGISSENT LE TRANSFERT DE MASSE EN MILIEU POREUX. POUR LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE L'ECOULEMENT EN MILIEU HETEROGENE, UNE NOUVELLE FORMULATION POUR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS MIXTES AVEC MOINS D'INCONNUES ET SANS AUCUNE APPROXIMATION EST ETABLIE POUR UNE TRIANGULATION QUELCONQUE. DANS LE BUT DE LIMITER LA DISPERSION NUMERIQUE, LA METHODE DES ELEMENTS FINIS DISCONTINUS EST DEVELOPPEE POUR RESOUDRE LA PARTIE CONVECTION DE L'EQUATION DE TRANSPORT. LA SECONDE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A L'ETUDE DES PROBLEMES D'ECOULEMENT ET DE TRANSPORT AVEC PRISE EN COMPTE DU CONTRASTE DE MASSE VOLUMIQUE ET/OU DE VISCOSITE. DANS CE BUT, UN MODELE NUMERIQUE FONDE SUR LES METHODES DES ELEMENTS FINIS MIXTES ET DISCONTINUS A ETE DEVELOPPE. UNE PREMIERE VERIFICATION DU MODELE EST REALISEE EN SIMULANT LE PROBLEME D'HENRY POUR LEQUEL UNE SOLUTION SEMI-ANALYTIQUE EXISTE. D'AUTRES SIMULATIONS DE CAS THEORIQUES LARGEMENT EXPLOITES DANS LA LITTERATURE (ELDER, DOME DE SEL) SONT EFFECTUEES ET PERMETTENT UNE BONNE ANALYSE DES PERFORMANCES DES SCHEMAS NUMERIQUES UTILISES. LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A LA SIMULATION D'EXPERIENCES DE TRANSFERT DE SOLUTES AVEC CONTRASTE DE MASSE VOLUMIQUE ET/OU DE VISCOSITE A L'ECHELLE DU LABORATOIRE EN DEUX ET TROIS DIMENSIONS.

Download or read book Sur des probl mes d volution non lin aires intervenant en milieu poreux written by MICHAEL.. GUTNIC and published by . This book was released on 1998 with total page 108 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CETTE THESE, ON ETUDIE DES MODELES MATHEMATIQUES POUR DES PHENOMENES D'ECOULEMENT EN MILIEU POREUX. DANS UNE PREMIERE PARTIE, ON S'INTERESSE A LA VALIDATION THEORIQUE D'UNE METHODE NUMERIQUE POUR LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE RICHARDS, QUI EST UNE EQUATION FONDAMENTALE EN SCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT. ON DISCRETISE UN PROBLEME D'EVOLUTION AVEC DES CONDITIONS AU BORD DE TYPE DIRICHLET POUR CETTE EQUATION, A L'AIDE D'UN SCHEMA IMPLICITE EN TEMPS ET D'UNE METHODE DE VOLUMES FINIS EN ESPACE. ON CONSIDERE ALORS LE PROBLEME APPROCHE ET ON DEMONTRE QU'IL ADMET UNE SOLUTION UNIQUE. FINALEMENT ON PROUVE A L'AIDE D'ESTIMATIONS A PRIORI ET DU THEOREME DE KOLMOGOROV QUE LA SOLUTION APPROCHEE CONVERGE VERS L'UNIQUE SOLUTION FAIBLE DU PROBLEME CONTINU. DANS UNE SECONDE PARTIE, ON AMORCE L'ETUDE THEORIQUE D'UN PROBLEME DE CONSOLIDATION. LE MODELE REPOSE SUR L'IDEE QU'UN ECOULEMENT DANS UN MILEU POREUX ENTRAINE UNE PETITE DEFORMATION DU MILIEU QUI A SON TOUR INFLUENCE L'ECOULEMENT. APRES AVOIR RAPPELE L'ORIGINE PHYSIQUE DU PROBLEME DE CONSOLIDATION, ON EN PROPOSE UN MODELE SIMPLIFIE EN DIMENSION UN D'ESPACE, NON LINEAIRE ET NON LOCAL. ON PROUVE ALORS L'EXISTENCE D'UNE SOLUTION DU PROBLEME SIMPLIFIE, A L'AIDE DE PROBLEMES AUXILIAIRES REGULARISES ET DU THEOREME DE POINT FIXE DE SCHAUDER.

Download or read book MATHEMATICAL AND NUMERICAL MODEL FOR HUMIDITY TRANSFER THROUGH POROUS MEDIA written by Pierre Nicolas and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE ETUDE EST DE DECRIRE LES TRANSFERTS D'HUMIDITE DANS LES MILIEUX POREUX EN INCLUANT LES COUPLAGES THERMIQUES ET LES CHANGEMENTS DE PHASE LIQUIDE-VAPEUR. ON SE PLACE DANS LE CADRE DE LA THERMOMECANIQUE DES MILIEUX CONTINUS. DANS LA MODELISATION, DEUX METHODES SONT PROPOSEES POUR PRENDRE EN COMPTE DES LIAISONS CONVEXES SUR LES VARIABLES INTERNES. L'ORIGINALITE DU MODELE PROVIENT DE LA MODIFICATION DE L'ENERGIE LIBRE DE L'EAU QUI TRADUIT L'INTERACTION DU SQUELETTE SUR L'EAU. LA PRESSION DE LA PHASE GAZEUSE N'EST PAS SUPPOSEE CONSTANTE. LES LOIS PHENOMENOLOGIQUES DE FOURIER, DARCY ET FICK APPARAISSENT COMME DES LOIS DE COMPORTEMENT DEDUITES DU SECOND PRINCIPE. LA LOI DE KELVIN ET L'EXPRESSION DE LA PRESSION CAPILLAIRE NE SONT PLUS CLASSIQUES. UNE DISSIPATION SUR LE TAUX DE CHANGEMENT DE PHASE PERMET D'OBTENIR DES BOUCLES D'HYSTERESIS DYNAMIQUES. DU POINT DE VUE NUMERIQUE, LES INCONNUES DE CALCUL SONT LA TEMPERATURE ET LES MASSES VOLUMIQUES APPARENTES D'AIR, DE VAPEUR D'EAU ET D'EAU LIQUIDE. UNE APPROCHE MIXTE VOLUMES FINIS ET ELEMENTS FINIS EST INTRODUITE DE MANIERE A PRIVILEGIER LE CARACTERE CONSERVATIF ET LA STABILITE DE L'APPROXIMATION. PLUSIEURS SCHEMAS DE DISCRETISATION EN TEMPS SONT COMPARES; LE SCHEMA TOTALEMENT IMPLICITE ASSOCIE A UNE RESOLUTION DU SYSTEME NON LINEAIRE PAR UN ALGORITHME DE NEWTON S'EST AVERE LE PLUS COMPETITIF. DES SIMULATIONS NUMERIQUES SONT PRESENTEES POUR DEUX MILIEUX POREUX: LE MORTIER ET LE SABLE

Download or read book Mod lisation des coulements en milieu poreux h t rog nes 2D written by Ahmad Al Bitar and published by . This book was released on 2007 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail, on considère la modélisation des écoulements dans des hydro-systèmes comprenant des sols et des aquifères géologiquement complexes et hétérogènes. On considèrera par exemple le cas d'un aquifère côtier soumis à l'intrusion saline, avec couplage densitaire (eau douce / eau salée), phénomène auquel peuvent se greffer d'autres couplages (écoulements à saturation variable, couplages surface / souterrain). On choisit une approche ayant les caractéristiques suivantes : - le modèle est spatialement distribué afin de représenter l'hétérogénéité du milieu ; - le modèle est fortement couplé afin d'appréhender les écoulements dans leur complexité physique. On utilise dans ce but un modèle fortement intégré, à une seule équation générique de type EDP, basée sur une loi de Darcy généralisée permettant de décrire différents "régimes" d'écoulements la co-existant dans un même domaine, tout en conservant robustesse et efficacité. Le travail est divisé en trois parties : dans une première partie on élabore un nouveau modèle numérique 3D, pour la modélisation des écoulements en milieux poreux à densité variable dans l’hypothèse d'une interface abrupte. Ce nouveau modèle est basé sur des relations "effectives" non linéaires de saturation et de perméabilité, dans une équation d'écoulement de type Richards modifiée. La seconde partie correspond à l'élaboration et l'implémentation d'un modèle verticalement intégré d'intrusion saline en aquifère côtier, permettant d'étudier l'effet de l'hétérogénéité stochastique de l'aquifère. Le modèle, basé sur l'hypothèse "interface abrupte", est implémenté comme un module "2D" dans le code volumes finis BigFlow2D/3D. Le nouveau module 2D est utilisé pour analyser la variabilité de l"interface eau douce / eau salée par simulations stochastiques de type Monte Carlo à échantillonnage spatial (réalisation unique). Ces résultats sont comparés à nouvelle théorie, où l"interface aléatoire auto-corrélée est analysée par transformation de variable, combinée à une méthode de perturbation et à une représentation spectrale (Fourier / Wiener-Khinchine). Dans la troisième et dernière partie, on présente un modèle de couplage fortement "intégré" pour la modélisation des écoulements de surface et souterrain en hypothèses d'écoulement plan, verticalement hydrostatique. On s'intéresse au cas d'une vallée fluviale avec cours d'eau, plaine d'inondation, et nappe d'accompagnement. L'écoulement en surface est modélisé par l'équation d'onde diffusante et l'écoulement souterrain par l'équation de Dupuit-Boussinesq. Ce modèle couplé est appliqué à la vallée fluviale de la Garonne dans la région de Toulouse - Moissac (France). Cette application a nécessité l'élaboration d'une méthode d'interpolation géostatistique adaptée à l'élaboration d'un Modèle Intégré Numérique de Terrain ("MINT"), de façon à inclure le fond de la rivière au MNT topographique en haute résolution. Enfin, au-delà de cette application particulière, le modèle d'écoulement couplé surface / souterrain est généralisé au cas d'un couplage densitaire eau douce / eau salée, lorsque la nappe est sujette à l'intrusion saline au voisinage d'une embouchure ou d'un estuaire.

Download or read book Mod lisation et simulations num riques des coulements gazeux dans des milieux micro poreux anisothermes written by Samy Ramdane and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente une étude des écoulements de gaz dans un milieu poreux anisotherme constitué de pores de taille micrométrique en s'appuyant sur des simulations, à l'échelle des pores, des écoulements et des transferts de chaleur dans des Volumes Élémentaires Représentatifs. Lorsque la dimension des pores est très petite, contrairement à l'échelle macroscopique, il apparait un glissement hydrodynamique, un saut de température et saut de flux diffusif entre le fluide et la matrice poreuse. De plus, l'écoulement d'un gaz dans des systèmes de très faible taille engendre des effets de compressibilité et de dissipation visqueuse qui ne peuvent plus être négligés. Bien que de nombreux travaux de la littérature portent sur la modélisation et la simulation numérique des écoulements gazeux en milieux poreux, l'originalité du modèle numérique macroscopique qui a été élaboré au cours de cette thèse est de prendre en compte tous ces phénomènes physiques. Cela a permis de mener une étude paramétrique sur une large gamme des paramètres de ces écoulements (les nombres de Reynolds, Rek, Knudsen, Kn, Mach, Ma) et pour cinq géométries différentes de milieux poreux caractérisés par leur porosité, et perméabilité de Darcy, Kd. L'étude est, en premier lieu, menée pour des écoulements faiblement compressibles en utilisant les modèles de Darcy-Klinkenberg et Darcy-Forchheimer, avec et sans glissement. Le code de calcul développé au laboratoire est validé par des comparaisons avec des résultats de la littérature en utilisant ces deux modèles. Le terme correctif de Forchheimer ainsi que différents types de régimes inertiels ont été identifiés et comparés à d'autres travaux de la littérature. La suite du travail est consacrée aux écoulements compressibles, en particulier aux effets thermiques d'origine dynamique associés à ces écoulements (dissipation visqueuse et travail des forces de pression). Les résultats dynamiques et thermiques sont d'abord présentés en étudiant un milieu poreux constitué d'obstacles rectangulaires. Puis nous avons reproduit cette étude pour d'autres géométries rectangulaires et circulaires. Des études paramétriques sont effectuées en faisant varier les paramètres moteurs de l'écoulement (pression moyenne et différence de pression entrée/sortie), dans le but de couvrir des régimes où l'inertie, la compressibilité et la raréfaction entrent en jeux. Cela nous a permis d'élaborer des cartes, en fonction de ces paramètres, des diverses quantités physiques (températures, vitesses, termes de sources, perméabilité apparente...) et des nombres adimensionnels (Rek, Ma, Kn ...). Pour des grandes variations de pression, les puissances des forces visqueuses et de pression (effets d'origines purement dynamique) jouent un rôle non négligeable : on montre par exemple qu'elles peuvent engendrer des gradients de température moyenne de plus de 10000 K/m (écarts de température moyenne d'environ 3,2 K sur 240 μm de longueur du milieu poreux lorsque la différence de pression entrée/sortie est de 1,6 bar, pour une pression moyenne de 1,1 bar). Globalement, on montre que la température de la matrice solide du milieu poreux est souvent supérieure à celle du fluide, ce qui rend difficile l'utilisation de l'hypothèse de l'équilibre thermique local lors de la construction d'un modèle moyen macroscopique. On montre également que la perméabilité apparente estimée sur chaque VER peut rester constante, augmenter ou diminuer de l'entrée à la sortie d'un milieu poreux donné, en fonction du degré d'inertie et de raréfaction du milieu. On construit des corrélations de la perméabilité apparente pour chacune des géométrie étudiées puis des corrélations globales pour l'ensemble des milieux poreux étudiés. Ces corrélations sont basées sur une modélisation de type Darcy-Klinkenberg-Forchheimer de la perméabilité apparente en fonction des nombres adimensionnels de Rek, Ma, Kn, porosité et Kd.

Download or read book Mod lisation des coulements dans des milieux poreux fractur s par la m thode des quations aux int grales singuli res written by Minh Ngoc Vu and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée au développement d'une méthode numérique visant à modéliser des écoulements dans des milieux poreux fissurés, ainsi qu'à déterminer leur perméabilité effective à partir des avancements théoriques récents. En parallèle, elle a été aussi l'occasion de continuer sur la voie théorique et d'obtenir de nouveaux résultats sur ce plan.Les équations générales gouvernant l'écoulement dans de tels matériaux sont rappelées, et plus particulièrement, la conservation de la masse à l'intersection entre fissures est établie explicitement [132, 139]. Des solutions générales du potentiel sont proposées sous la forme d'une équation intégrale singulière décrivant l'écoulement dans et autour des fissures entourées par une matrice infinie soumise à un champ lointain [136, 139]. Ces solutions représentent le champ de pression dans le milieu infini en fonction de l'infiltration dans les fissures qui prennent en compte complètement l'interaction et l'intersection entre fissures. En considérant le problème d'une fissure super-conductrice, des solutions analytiques de l'écoulement ont été développées et ces solutions sont utilisées comme cas de référence pour valider la solution numérique. De plus, la solution théorique de ce problème dans le cas 3D permet de comparer le modèle d'écoulement de Poiseuille dans une fissure elliptique d'épaisseur nulle et le modèle d'inclusion ellipsoïdale aplatie soumise à l'écoulement de Darcy [140]. Des outils numériques ont été développés en se basant sur la méthode des équations intégrales singulières afin de résoudre les équations générales du potentiel [132, 180]. Cela permet, d'une part, de modéliser l'écoulement stationnaire dans un domaine poreux contenant un grand nombre de fissures et, d'autre part, de proposer une solution semi-analytique de l'infiltration dans une fissure isolée dépendant de la perméabilité de la matrice, de la conductivité de la fissure et de la variable géométrique de la fissure. Cette dernière est l'élément essentiel pour déterminer de la perméabilité effective d'un milieu poreux fissuré en utilisant des schémas d'homogénéisation. Ce modèle auto-cohérent révèle un seuil de percolation qui est alors applicable pour l'estimation de la perméabilité effective d'un matériau contenant un grand nombre de fissures. L'approche par sous-structuration permet l'extension de la solution générale du potentiel, écrite pour un domaine infini, à celle d'un domaine fini [181]. Une solution analytique de l'écoulement dans et autour d'une fissure partiellement saturée est établie, fondée sur la solution analytique pour la fissure super-conductrice. Celle-ci est alors utilisée pour estimer la perméabilité effective d'un milieu poreux fissuré non-saturé [141]. Le modèle de la perméabilité effective est appliqué dans le contexte du stockage géologique du CO2 en vue d'étudier le comportement d'une zone de faille constituée par un noyau argileux et des zones fissurées. La pression d'injection provoque l'augmentation de la pression interstitielle dans le réservoir. Cette surpression engendrée dans le réservoir peut affecter la perméabilité de zones fissurées ce qui conduit à des phénomènes hydromécaniques couplés. Les résultats de simulations numériques permettent d'évaluer, d'une part, le risque de la remontée de la saumure à l'aquifère supérieur, et d'autre part, le risque de l'initiation d'une rupture sur le plan de la faille.