Dissolution et déposition dans les milieux poreux fracturés

par Samir Békri

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Pierre Michel Adler.


  • Résumé

    Cette thèse a pour but d'étudier, à l'échelle microscopique, l'influence des phénomènes de dissolution et de déposition sur l'evolution locale de la géométrie et des milieux poreux fracturés. Ces processus sont abordés dans la limite où le changements de géométrie dues à la dissolution/déposition sont lents devant la vitesse moyenne du fluide. Deux codes de calcul utilisant deux shémas numériques de principes totalement différents, l'un basé sur la methode des marches aléatoires et l'autre sur un formalisme aux différences finies sonts développés; ils tiennent compte de la convection, de la diffusion, de la dissolution/ déposition aux parois et des variations de géométrie qui en découlent; ils sont opérationnels sur n'importe quel type de géomérie modelisée par un empliement de cubes élémentaires fluides ou solides. Les milieux poreux et fracturés que nous avons examiné sont supposés être constitués par la juxtaposition périodique de cellules unités identiques. Le contenu de cette cellule unité représente tout le caractère aléatoire du matériau. Deux paramètres clés caractérisent le régime du porcessus de dissolution et de déposition, le nombre de Péclet (Pe) qui compare les importances des modes de transport convectif et diffusif et le produit du nombre de Péclet et de Damkhöler (Pe. Da) qui compare les temps caractéristique de la réaction à la paroi et du transport diffusif. Trois régimes principaux sont distingués. Qaund le processus est limité par la réaction (Pe. DA<<1), la dissolution et la déposition se produisent uniformément le long de l'interface solide liquide. Dans le cas inverse (Pe. Da>>1) où le processus est limité par le transport, la dissolution et la déposition dépendent fortement du mode de transport dominant. Si le transport diffusif est prédominant (Pe<1), la dissolution et la déposition se produisent dans les zones où l'espace des pores est large. Si le transport convectif est prédominant (Pe>1), la dissolution et la déposition se produisent dans les régions où l'écoulement est intense. Dans ce dernier cas la dissolution comme la déposition sont dissymétriques et plus rapide en amont des obstacles. Dans le cadre de ce travail, seul le problème local a été considéré. On a déterminé les variations de la géométrie du milieu dues à la dissolution/déposition, et les variations des quantités macroscopiques utiles dans le cadre d'une étude décrivant ces phénomènes à la grande échelle. Finalement, on a examiné la dissolution à la grande échelle dans le cas d'un exemple particulier. Une approche de type couche limite est utilisée.

  • Titre traduit

    Dissolution and deposition in porous fractured media


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Informations

  • Détails : 1 vol. (117 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 57709
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