Contribution a l'etude du transfert de matiere et des regimes d'ecoulement dans des milieux poreux de structures variees

par DOMINIQUE SEGUIN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Comiti.

Soutenue en 1997

à Nantes .

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  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une contribution a l'etude des ecoulements et des phenomenes de transfert de matiere dans les milieux poreux. La premiere partie concerne la modelisation du transfert de matiere dans des lits fixes de differentes structures aux faibles nombres de reynolds, correspondant au regime de darcy. Nous associons un modele capillaire de representation des milieux poreux avec l'equation de leveque regissant le transfert de matiere dans une conduite cylindrique courte en regime laminaire. L'expression analytique obtenue necessite la connaissance d'une longueur caracteristique du transfert de matiere. Grace a des mesures experimentales, basees sur une technique electrochimique, nous pouvons determiner cette longueur pour chaque lit fixe etudie. Pour les lits de particules pararallelepipediques et spheriques, nous proposons une expression de cette longueur caracteristique de transfert en fonction des parametres de structure des lits. L'equation analytique obtenue a partir de ce modele est en bonne adequation avec les resultats experimentaux. La deuxieme partie est une caracterisation des regimes d'ecoulements au-dela du regime laminaire, dans differents milieux poreux, dont les milieux stratifies ou reticules et les lits de spheres. Des micro-sondes electrochimiques sont implantees a la paroi et a l'interieur des lits etudies, elles permettent des mesures locales instantanees du gradient parietal de vitesse. La comparaison entre les mesures internes et celles effectuees en paroi de cellule montre que ces dernieres sont representatives de l'ecoulement dans le cas de milieux reticules mais pas dans celui des lits de particules. L'analyse spectrale des fluctuations des mesures permet de determiner precisement la fin d'un regime laminaire dans les milieux etudies et de mettre en evidence l'etablissement d'un regime turbulent dans la quasi totalite des lits de particules pour les forts nombres de reynolds.


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  • Détails : 250 P.
  • Annexes : 70 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1669 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1669
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 97 NANT 2075
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  • Cote : 97 NANT 2075
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