Etude expérimentale et modélisation des écoulements diphasiques et de la dispersion dans des fractures rugueuses réelles
Auteur / Autrice : | Ali Nowamooz |
Direction : | Mostafa Fourar, Giovanni Radilla |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique et énergétique |
Date : | Soutenance le 19/03/2010 |
Etablissement(s) : | Vandoeuvre-les-Nancy, INPL |
Ecole(s) doctorale(s) : | EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée (Nancy) |
Jury : | Président / Présidente : Frédéric Delay |
Examinateurs / Examinatrices : Mostafa Fourar, Giovanni Radilla, Frédéric Delay, Marc Prat, Harold Auradou, Olga Vizika-Kavvadias | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Prat, Harold Auradou |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les écoulements diphasiques en fracture se produisent dans de nombreuses applications industrielles et environnementales. Pour modéliser ces écoulements, il est important de connaître le rôle des caractéristiques géométriques des surfaces constituant les fractures.L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier expérimentalement les écoulements diphasiques et la dispersion de traceurs dans des fractures réelles dont on connaît la cartographie des surfaces et d’en proposer une modélisation adéquate.L’écoulement diphasique inertiel a été modélisé à l’aide de la généralisation de la loi de Darcy couplée à l’approche de la fonction F. Le modèle proposé permet de prédire les perméabilités relatives et les saturations en fonction des débits des deux fluides avec deux paramètres d’ajustement.Les profils de concentration obtenus lors des expériences de dispersion ont été interprétés avec différents modèles afin d'évaluer leur capacité à décrire la dispersion dans les fractures et donc l’hétérogénéité de celles-ci. Les résultats montrent que le modèle stratifié, avec un seul paramètre estimé, donne des résultats satisfaisants et permet de quantifier l'hétérogénéité.Enfin, avec cinq paramètres estimés, à partir de la courbe de la concentration de traceur à la sortie des fractures, le modèle CTRW permet de décrire avec une bonne précision les profils de concentration de toutes les abscisses