Transfert de masse en milieux poreux fortement hétérogènes : modélisation et estimation de paramètres par éléments finis mixtes hybrides et discontinus

par Pascal Siegel

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Philippe Ackerer.

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le but de cette these est la mise au point d'outils robustes de simulation du transfert de polluant en milieux poreux complexes. Cette simulation necessite au prealable une bonne approximation du champ de vitesse. Les modeles d'ecoulement developpes utilisent la methode des elements finis mixtes hybrides, dont la particularite est d'approcher simultanement la charge piezometrique et la vitesse. Les differents tests realises en milieux heterogenes montrent la nette superiorite de cette approximation. Une methode basee sur la combinaison d'elements finis discontinus (utilisee pour la discretisation du terme convectif) et d'elements finis mixtes hybrides (utilisee pour l'approximation du terme dispersif), a ete developpee pour resoudre l'equation de transport. Cette methode est stable quelle que soit la valeur du nombre de peclet. Les modeles d'ecoulement et de transport sont valides a l'aide d'experiences de transport de chlorure de sodium en milieu heterogene et en milieu homogene avec contraste de masse volumique. Afin de pouvoir utiliser ces outils sur des cas reels de pollution, le modele d'ecoulement a ete couple avec un algorithme d'estimation de parametres. Cet algorithme est base sur une parametrisation multi-echelle appliquee aux transmissivites et aux conditions aux limites. Cette parametrisation permet par raffinement successif d'adapter la discretisation du milieu aux informations contenues dans les mesures (charges piezometriques, transmissivites)

  • Titre traduit

    Mass transfer in complex porous media: modelling and parameter estimation using mixed hybrid finite elements


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