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Etude numérique et expérimentale, à l'échelle microstructurelle, du transport granulaire dans les matériaux poreux saturés
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Benmezroua, Boumèdiène |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | Le transport de particules solides dans un materiau poreux sature, sujet a l'ecoulement de fluide se produit dans les milieux naturels et dans diverses applications liees au genie civil. Ces particules solides peuvent colmater les interstices du materiau poreux et par consequent reduire sa permeabilite ou au contraire se detacher du materiau poreux et provoquer son erosion. Ainsi, cette these s'attache a etudier a l'echelle des grains du materiau poreux les mecanismes du transport de particules en presence d'ecoulement de fluide incompressible et de calculer les interactions fluide-solide pour contribuer a la connaissance des phenomenes de colmatage ou d'erosion. Le travail est realise principalement par la voie numerique utilisant un couplage original entre deux codes de calcul : PFC3D pour la matrice granulaire - CFD FINAS pour l'ecoulement du fluide, valide par des experiences de visualisation menees sur des modeles de laboratoire. Les etudes numerique et experimentale de la filtration dans un milieu poreux bidimensionnel montrent l'influence des particules sur le champ de vitesse du fluide qui se met a son tour en mouvement et accelere la filtration. L'etude des interactions particules-fluide par l'approche couplee DEM-CFD (Distinct Element Method-Computational Fluid Dynamics) a abouti a proposer une formulation de la trainee en fonction de la porosite du milieu poreux. Le couplage avec la loi de Darcy conduit a une relation pratique qui predit la permeabilite en fonction de la porosite. L'etude est etendue a la filtration de particules solides dans un milieu poreux constitue d'un empilement desordonne de spheres dans lequel un fluide s'ecoule en permanence. L'analyse a l'echelle des grains montre des zones de colmatage qui se developpent dans le milieu poreux. L'etendue du colmatage est analysee en fonction de combinaisons des forces predominantes que sont les forces de gravite et de viscosite. Des courbes de distribution des particules selon la profondeur sont trouvees. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00790188/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
