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Book Mod  les macroscopiques pour les   coulements monophasiques en milieu poreux fractur

Download or read book Mod les macroscopiques pour les coulements monophasiques en milieu poreux fractur written by Pascal Landereau and published by . This book was released on 2000 with total page 370 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous considérons les écoulements monophasiques de fluide faiblement compressible en milieux poreux fracturé, avec application à l'interprétation des essais de puits. Nous avons suivi l'approche de mise à l'échelle par Prise de Moyenne Volumique de Quintard et Whitaker en laquelle le problème est remplacé par un modèle macroscopique continu de type double porosité. Les descriptions locales et macroscopiques sont reliées par la résolution de problèmes de fermeture permettant de déterminer explicitement les propriétés de transports macroscopiques à partir d'une cellule représentative du milieu fracturé étudié. A l'aide de méthodes numériques adaptées, nous avons mené une étude des coefficients paramétrant ce modèle macroscopique, pour des géométries de fractures réalistes. Nous avons ainsi mis en évidence le rôle important que pouvait jouer la perméabilité de la matrice au voisinage du seuil de percolation. Nous nous sommes focalisé sur l'étude du terme d'échange matrice-fracture, qui est un paramètre controversé dans la littérature. Par utilisation de la méthode de Fourier, nous avons pu identifier la plupart des méthodes de calcul de ce coefficient dans un même cadre permettant des comparaisons aisées. Dans une deuxième partie, nous avons abordé la question de l'applicabilité des approches macroscopiques développées aux simulations des essais de puits. Nous avons d'abord développé une méthodologie de résolution de ce problème à l'échelle locale. Nous avons notamment montré les limites des techniques numériques standard à simuler les essais de puits, lorsque les rapports d'aspect des mailles fracture/matrice étaient très important. En utilisant des maillages très raffinés, on montre toutefois un bon accord entre les simulations fines et le modèle macroscopique, améliorés en prenant en compte une description transitoire des échanges.

Book Mod  le macroscopique de la dispersion diphasique en milieux poreux et fractur  s

Download or read book Mod le macroscopique de la dispersion diphasique en milieux poreux et fractur s written by Sergey Skachkov and published by . This book was released on 2006 with total page 116 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif est de construire le modèle homogénéisé d'un écoulement diphasique en milieu poreux et fracturé, en mettant en évidence le phénomène de mélange dynamique (mixing) entre les phases, provoqué par l'hétérogénéité du milieu. L'attention est concentrée sur l'influence de la capillarité. L'homogénéisation à double échelle a été appliquée. Le mixing se manifeste sous forme de la dispersion hydrodynamique et de l'advection renormalisée. Le tenseur de dispersion, déterminé à travers le problème cellulaire, est une fonction non linéaire de la saturation, vitesse d'écoulement, rapport de viscosité et du nombre capillaire. Pour les milieux fracturés, une méthode streamline configurations a été avancée pour le cas diphasique. Elle permet d'obtenir la dispersion et la perméabilité effective sous forme analytique pour des réseaux de fracture périodiques, ou semi-analytique pour des réseaux aléatoires. La simulation d'un déplacement diphasique à la base du nouveau modèle a été réalisée.

Book Deux outils math  matiques pour mod  liser l   coulement et le transport de polluants dans un milieu poreux fractur

Download or read book Deux outils math matiques pour mod liser l coulement et le transport de polluants dans un milieu poreux fractur written by Clarisse Alboin and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Book Mod  le macroscopique d   coulements de fluides multiconstituants en milieu poreux applicable aux gisements p  troliers

Download or read book Mod le macroscopique d coulements de fluides multiconstituants en milieu poreux applicable aux gisements p troliers written by Boris Wilbois and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'optimisation de l'exploitation d'un gisement pétrolier passe par la connaissance de la distribution des fluides en présence. Il est donc important de comprendre les phénomènes influant sur les hydrocarbures dans un réservoir afin de pouvoir modéliser l'état initial du gisement. Les contraintes agissant sur le système sont la gravité et le gradient géothermique. La grande extension verticale des réservoirs met en lumière un phénomène physique habituellement absent de la modélisation d'écoulements, la ségrégation gravitationnelle. Celle-ci peut être amplifiée ou atténuée par la thermodiffusion qui apparaît lorsqu'un gradient de température est imposé à un mélange. Enfin, certaines inhomogénéités peuvent amener localement le système à entrer en convection. Le modèle présenté dans ce document permet d'intégrer l'ensemble de ces phénomènes mais il constitue aussi une nouvelle approche de la modélisation des mélanges. En effet, le système d'équations basé sur la thermodynamique des processus irreversibles ne comprend pas une équation de mouvement du mélange et (n-1)-équations d'advection-diffusion mais n-équations de mouvement.

Book Mod  lisation des   coulements dans des milieux poreux fractur  s par la m  thode des   quations aux int  grales singuli  res

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.

Book Mod  lisation des   coulements de gaz dans les milieux poreux et poreux fractur  s

Download or read book Mod lisation des coulements de gaz dans les milieux poreux et poreux fractur s written by Juliette Chastanet and published by . This book was released on 2004 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude traite de la modélisation des écoulements de gaz dans les milieux poreux. Lorsque la pression du gaz est faible ou dans les milieux poreux étroits, l'effet Klinkenberg intervient et modifie l'écoulement. L'objectif ici est d'étudier l'influence de cet effet dans diverses situations. L'application d'une méthode d'homogénéisation permet d'abord d'établir des modèles théroriques macroscopiques. Ceux-ci sont alors intégrés dans un code éléments finis afin de préciser le comportement du gaz. Les transferts en milieux à simple porosité sont d'abord envisagés : lorsque des variations thermiques apparaissent, en régime dynamique et dans les composites poreux. Dans ces trois cas, l'effet Klinkenberg agit sur la perméabilité. En double porosité, l'étude des écoulements conduit à des modèles complexes faisant apparaître des effets d'échelles. L'effet klinkenberg peut alors agir sur la perméabilité, le terme de couplage des échelles et sur le domaine de validité des modèles.

Book Mod  les Non Locaux Des   coulements en Milieux Poreux Et Fractur  s Multi   chelles

Download or read book Mod les Non Locaux Des coulements en Milieux Poreux Et Fractur s Multi chelles written by Mojdeh Rasoulzadeh and published by . This book was released on 2011 with total page 228 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The thesis concerns the models of flow in multiscale fractured media which prove the memory effect at each scale. The analyzed process in these media is self-similar. The necessary and sufficient condition of self-similarity has been proposed so that it is possible to analyze the behavior of media for any number of scales. We analyzed the diffusion equation at each scale and applied the asymptotic homogenization method with the objective to construct the macroscopic model averaged over all scales of heterogeneity. A system of closed recurrent equations for the effective exchange kernels was obtained. The procedure of analytico-numerical solution of this system was developed. We showed a convergence of the results obtained for various numbers of scales to a stable limit behavior. The limit problem for the effective kernels from the recurrent equations obtained for a relatively large number of scales. In addition we analyzed the flow in a single fracture and circular channel immersed in porous reservoir at various Reynolds numbers. The Navier-Stokes equations was solved by the method of two-scale asymptotic method with the objective to obtain the flow equation averaged over the fracture aperture in the presence of inflow through the limits and irregular geometry of walls

Book Ecoulements diphasiques en milieux poreux

Download or read book Ecoulements diphasiques en milieux poreux written by Irina Panfilova and published by . This book was released on 2003 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un nouveau modèle macroscopique des écoulements diphasiques en milieux poreux est proposé. Il prend en compte l'existence d'une structure typique de la distribution des phases dans les pores, qui a la forme d'un champ répétitif de ménisques mobiles. La présence de ces interfaces conduit à un terme supplémentaire dans les équations du bilan de quantité de mouvement qui introduit le champ vectoriel de forces capillaires. Pour dériver ce modèle, une approche phénoménologique en introduisant un continuum spécial, appelé le Meniscus-Continuum, a été utilisée. Les relations de fermetures pour le modèle phénoménologique ont été obtenues par des simulations numériques en réseaux capillaires. Le nouveau modèle reste hyperbolique même si les forces capillaires sont dominantes, tandis que le modèle classique, avec des forces capillaires, est parabolique. Des solutions analytiques d'écoulements mono-dimensionnels ont été construites, manifestant des structures non classiques formées de doubles fronts ou de fronts à contre-courant. Pour calculer les problèmes 2D ou 3D, un algorithme numérique combiné " différences finies - percolation " a été développé. Son application à un problème de pénétration dans le sous-sol d'un DNAPL a permis de détecter plusieurs réqimes de pénétration.

Book Comportement macroscopique des   coulements    interface dynamique

Download or read book Comportement macroscopique des coulements interface dynamique written by Yann Lucas and published by . This book was released on 2005 with total page 139 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'existence d'un système d'interfaces dispersées à l'échelle microscopique dans un fluide en milieu poreux apporte une non linéarité dans le modèle macroscopique d'écoulement. Suivant que ces interfaces sont singulières ou régulières, c'est-à-dire qu'elles apportent ou non des changements cruciaux dans la structure des lignes de courant, les modifications du modèle macroscopique sont radicales ou non. Deux types de systèmes d'interface ont été étudiés. Le premier traite de l'interface existant pour un écoulement diphasique. La méthode d'homogénéisation par développement asymptotique en milieu périodique a été utilisée afin de dériver les lois macroscopiques, à l'échelle du milieu poreux, à partir des lois microscopiques, lois de Navier-Stokes, à l'échelle du capillaire. Il a été montré qu'au préalable il fallait distinguer l'interface microscopique plane, régulière, de l'interface ménisque, singulière. Dans le premier cas, la loi d'écoulement macroscopique fait intervenir les gradients de pression des deux phases, mais pas la capillarité. Dans le second cas, la procédure d'homogénéisation nécessite tout d'abord la résolution d'un certain nombre de problèmes, notamment le problème de prolongement des phases, de la périodicité de l'écoulement, du point triple, pour faire ensuite apparaître dans la loi macroscopique une capillarité vectorielle, mais pas les deux gradients de pression. Le second type de système traite de l'interface de structure qui sépare, dans un écoulement monophasique, deux régions au mode d'écoulement spécifique. L'étude du comportement macroscopique de ces écoulements monophasiques structurés vise à contribuer à la compréhension du fondement théorique de la loi de Darcy-Forchheimer. A l'aide du code CFD-ACE, des simulations numériques d'écoulement au travers d'un créneau ont pu être conduites, pour lesquelles les effets des forces visqueuses et inertielles sont évalués. Les résultats de ces simulations montrent que la non-périodicité de l'écoulement, c'est-à-dire l'anisotropie du milieu, est une cause possible de l'apparition de la correction quadratique, mais le point majeur mis en évidence est la singularité du mouvement de l'interface de structure comme source du tenDe quadratique: l'instabilité de cette interface permet une accumulation de fluide à faible vitesse en bordure de créneau.

Book Mod  lisation et simulations num  riques des   coulements gazeux dans des milieux micro poreux anisothermes

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.

Book Mod  lisation des   coulements en milieu poreux h  t  rog  nes 2D

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.

Book Une   tude num  rique des   coulements mono et diphasique inertiels en milieux poreux

Download or read book Une tude num rique des coulements mono et diphasique inertiels en milieux poreux written by Mehrez Agnaou and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: : Ce travail concerne l'écoulement inertiel en milieu poreux rencontré dans diversessituations telles que les écoulements autour des puits pour la récupération pétrolière, lesécoulements dans les réacteurs catalytiques, etc. En régime stationnaire, les différents modèlesmacroscopiques pour décrire ces écoulements inertiels (non-linéaires) demeurent encore sujetsà débat. Ces modèles consistent en une loi de Darcy corrigée de termes dont la dépendancevis à vis de la vitesse de filtration relève du régime d'écoulement. Dans ce travail, une attentionparticulière est portée tout d'abord à l'étude numérique (DNS), sur des structures modèles, de lalimite de stationnarité de l'écoulement monophasique newtonien qui correspond à la premièrebifurcation de Hopf, caractérisée par un nombre de Reynolds critique. La connaissance de cettelimite est cruciale puisqu'elle détermine le domaine de validité des modèles macroscopiquesstationnaires pertinents. Dans un deuxième temps, la dépendance de la déviation (inertielle) àla loi de Darcy par rapport aux propriétés de la structure poreuse (forme des grains, désordre)et à l'orientation de l'écoulement est étudiée dans le cas de structures 2D et 3D. Les propriétéseffectives de la structure à l'échelle macroscopique sont déterminées à partir de la résolutionnumérique des problèmes de fermeture associés au modèle macroscopique obtenu par prisede moyenne des équations de Navier-Stokes. Afin de déceler l'origine de cette déviation et sesdifférentes formes, l'évolution de la structure microscopique de l'écoulement en fonction dunombre de Reynolds est analysée. Plus particulièrement, le rôle des zones de recirculation, etles corrélations avec la courbure des lignes de courant multipliée par l'énergie cinétique localeet la variation de l'énergie cinétique le long de ces lignes sont étudiés. La dernière partie dutravail est consacrée à une étude numérique, toujours dans des situations modèles, de ladéviation à la loi de Darcy généralisée dans le cas de l'écoulement diphasique inertiel.

Book Mod  lisation des   coulements diphasiques en milieux poreux    plusieurs types de rochesde roches

Download or read book Mod lisation des coulements diphasiques en milieux poreux plusieurs types de rochesde roches written by Abdelkader Hidani and published by . This book was released on 1993 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: On s'intéresse à la modélisation des écoulements diphasiques de fluides immiscibles et incompressibles en milieu poreux a plusieurs types de roches. On considère que l'écoulement, dans chaque type de roche, est régi par les équations de conservation la masse couplées a la loi de darcy généralisée et a la loi de capillarite. A ces équations s'ajoutent des conditions de transmission à l'interface séparant les différents types de roches. On présente certaines méthodes permettant de modéliser les écoulements diphasiques en milieu poreux hétérogène. Puis on considère deux modèles ; des résultats d'existence et d'unicité sont établis pour ces modèles. Dans le cadre de l'homogénéisation périodique, on détermine aussi, par le moyen de la convergence a deux échelles, les modèles homogénéisés correspondants. Enfin, on présente des simulations numériques

Book Analyse exp  rimentale et mod  lisation des   coulements diphasiques en fracture

Download or read book Analyse exp rimentale et mod lisation des coulements diphasiques en fracture written by Mostafa Fourar and published by . This book was released on 1992 with total page 109 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE A POUR OBJECTIF L'ANALYSE EXPERIMENTALE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES EN FRACTURE ISOLEE ET L'INTERPRETATION DES RESULTATS A PARTIR D'UN FORMALISME DIPHASIQUE EN CONDUITE. LA FRACTURE EST CONSTITUEE DE DEUX PLAQUES EN VERRE PLANES MAINTENUES PARALLELEMENT A UNE DISTANCE NEGLIGEABLE DEVANT LEURS EXTENSIONS LATERALES ET LONGITUDINALES. LES DEUX FLUIDES ETUDIES SONT L'EAU ET L'AIR. L'ANALYSE EXPERIMENTALE COMPREND PLUSIEURS ASPECTS: L'IDENTIFICATION DES DIFFERENTES STRUCTURES D'ECOULEMENT, LEURS DOMAINES D'EXISTENCE ET L'EVOLUTION DES PERTES DE PRESSION ET DES SATURATIONS (OU TAUX DE VIDE) QUI LEUR SONT ASSOCIEES. UNE TENTATIVE DE MODELISATION, BASEE SUR L'UTILISATION DES EQUATIONS LOCALES REGISSANT L'ECOULEMENT DE CHAQUE PHASE, A ETE EFFECTUEE. EN SUPPOSANT QUE CES ECOULEMENTS SONT LAMINAIRES, LES LOIS MACROSCOPIQUES AINSI ETABLIES PEUVENT ETRE IDENTIFIEES AVEC LES EQUATIONS DE DARCY GENERALISEES COURAMMENT UTILISEES EN MILIEU POREUX. CONFORMEMENT A CERTAINS TRAVAUX RECENTS, ELLES METTENT DE SURCROIT EN EVIDENCE LES INTERACTIONS ENTRE PHASES. BIEN QUE LA FORMULATION EXPLICITE COMPLETE, FONDEE SUR LA RECHERCHE DES LOIS DE FROTTEMENT PARIETAL ET INTERFACIAL N'AIT PAS ETE CONDUITE JUSQU'A SON TERME DANS LE CADRE DE CE TRAVAIL, LES EQUATIONS OBTENUES ONT PERMIS UNE INTERPRETATION COHERENTE ET SATISFAISANTE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX EN REGIME LAMINAIRE. QUANT AUX ECOULEMENTS EN REGIME TURBULENT, ILS SONT CONVENABLEMENT INTERPRETES PAR LE MODELE DE LOCKHART-MARTINELLI

Book Mod  lisation des   coulement en milieux poreux fractur  s

Download or read book Mod lisation des coulement en milieux poreux fractur s written by Nicolas Trottier and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail a pour objectif de développer et d'appliquer une méthode originale permettant de simuler l'écoulement dans un milieu poreux fracturé. Cette méthode repose sur une approche multicouches double continuum permettant de séparer le comportement des différents aquifères présents sur un site. La résolution des écoulements, basée sur la méthode des Eléments Finis de Crouzeix-Raviart, est associée à une méthode inverse (minimisation de type Quasi-Newton combinée à la méthode de l'état adjoint) et à une paramétrisation multi-échelle.La méthode est appliquée dans un premier temps sur l'aquifère fracturé du site expérimental de Poitiers. Les résultats montrent une bonne restitution du comportement de l'aquifère et aboutissent à des champs de transmissivité plus réguliers par rapport à ceux de l'approche simple continuum. L'application finale est réalisée sur le site de Cadarache (taille plus importante et données d'entrée moins denses). Le calage des deux aquifères présents sur le site est satisfaisant et montre que ceux-ci se comportent globalement de façon indépendante. Ce calage pourra être amélioré localement grâce à données de recharge plus fines.

Book MODELISATION MACROSCOPIQUE DES ECOULEMENTS ET DES TRANSFERTS DANS UN MILIEU POREUX HETEROGENE

Download or read book MODELISATION MACROSCOPIQUE DES ECOULEMENTS ET DES TRANSFERTS DANS UN MILIEU POREUX HETEROGENE written by TAHAR.. BENIHADDADENE and published by . This book was released on 1997 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE CONSTITUE UNE CONTRIBUTION A LA MODELISATION MACROSCOPIQUE DES PROCESSUS DE SOLIDIFICATION DES MELANGES A PLUSIEURS CONSTITUANTS. NOUS NOUS INTERESSONS PARTICULIEREMENT A LA ZONE SOLIDE-LIQUIDE (ZONE PATEUSE OU DENDRITIQUE) QUE L'ON DECRIT PAR UN MILIEU POREUX A HETEROGENEITE EVOLUTIVE. DANS UNE PREMIERE ETAPE, L'EQUATION DE CONSERVATION DE LA QUANTITE DE MOUVEMENT EST ETABLIE EN APPLIQUANT LA METHODE DE PRISE DE MOYENNE SPATIALE A L'EQUATION DE STOKES ECRITE A L'ECHELLE MICROSCOPIQUE ET EN L'ABSENCE DE CHANGEMENT DE PHASE. NOUS METTONS EXPLICITEMENT EN EVIDENCE DANS L'EQUATION MOYENNE OBTENUE, DES TERMES TRADUISANT LE CARACTERE HETEROGENE DE LA STRUCTURE ETUDIEE. CES TERMES SUPPLEMENTAIRES SONT A CONSIDERER DANS CERTAINES SITUATIONS EN FONCTION DU TAUX DE DECROISSANCE DE LA GEOMETRIE. DANS CES CONDITIONS, LE PROBLEME DE FERMETURE DEVIENT EXTREMEMENT COMPLEXE. EN UTILISANT DES STRUCTURES SCHEMATIQUES, NOUS AVONS EXAMINE NUMERIQUEMENT LES CONDITIONS POUR LESQUELLES L'UTILISATION DU PROBLEME DE FERMETURE CLASSIQUE DANS LA CONFIGURATION QUI NOUS INTERESSE EST POSSIBLE. NOUS AVONS PAR LA SUITE APPLIQUE LA METHODE DE PRISE DE MOYENNE A L'EQUATION DE NAVIER-STOKES. UNE EQUATION MACROSCOPIQUE EST OBTENUE EN CONSIDERANT LE CHANGEMENT DE PHASE. EN RESOLVANT LE PROBLEME DE FERMETURE CLASSIQUE, NOUS AVONS ESTIME LE TENSEUR DE PERMEABILITE DES STRUCTURES DENDRITIQUES BIDIMENSIONNELLES OBTENUES PAR TRAITEMENT D'IMAGES. LES RESULTATS PRESENTES ONT DES ORDRES DE GRANDEUR COMPARABLES A CEUX OBTENUS PAR LES METHODES EXPERIMENTALES ET THEORIQUES. LES CONSERVATIONS DE L'ESPECE ET DE L'ENERGIE SONT DECRITES PAR DES MODELES A DEUX OU A UNE EQUATION. LES COEFFICIENTS EFFECTIFS DE TRANSFERT (DIFFUSION EFFECTIVE DE LA MASSE ET CONDUCTIVITE EQUIVALENTE) DES ZONES DENDRITIQUES COLONNAIRES SONT CALCULES PAR LA RESOLUTION NUMERIQUE DE PROBLEMES DE FERMETURE LOCAUX. LA GEOMETRIE FINE DES STRUCTURES ET LES EFFETS DISPERSIFS SONT PRIS EN COMPTE.