Author: Hervé JegatPublisher:
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Languages : fr
Pages : 129
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Etude expérimentale et simulation d'écoulement de fluides miscibles en milieux poreux non saturés
Author: Hervé JegatETUDE DES ECOULEMENTS DE FLUIDES MISCIBLES DANS LES MILIEUX POREUX A GRANDES HETEROGENEITES
Author: PASCAL.. BERESTPublisher:
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Languages : fr
Pages : 200
Book Description
CE TRAVAIL DE THESE PRESENTE UNE ETUDE EXPERIMENTALE D'ECOULEMENTS DE FLUIDES MISCIBLES DANS LES MILIEUX POREUX PRESENTANT DES GRANDES HETEROGENEITES. CETTE ETUDE A ETE REALISEE A L'AIDE DE PLUSIEURS SYSTEMES EXPERIMENTAUX MODELES (CELLULE DE HELE-SHAW A 2D ET EMPILEMENT DE BILLES A 3D) ET DE SIMULATIONS NUMERIQUES (MODELE B.G.K DE GAZ SUR RESEAU). DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS LES DIFFERENTS SYSTEMES EXPERIMENTAUX ET LES TECHNIQUES DE MESURES ASSOCIEES (LA VIDEO UTILISEE POUR LA CELLULE DE HELE-SHAW ET L'ACOUSTIQUE POUR L'EMPILEMENT DE BILLES). CES DIFFERENTS SYSTEMES ET TECHNIQUES ONT ETE APPLIQUES A UNE GEOMETRIE SIMPLE D'HETEROGENEITES PRESENTANT DEUX HETEROGENEITES DE PERMEABILITE DISPOSEES EN QUINCONCE. L'UTILISATION DES DIFFERENTS SYSTEMES PERMET DE MONTRER LE PARALLELE QU'IL EST POSSIBLE DE REALISER ENTRE CEUX-CI, CHAQUE SYSTEME APPORTANT UN ENSEMBLE D'INFORMATIONS DIFFERENTS ET COMPLEMENTAIRES. LA TECHNIQUE DE SIMULATION DE GAZ SUR RESEAU PERMET DE BIEN SIMULER LES MILIEUX ET DONNE DES RESULTATS QUALITATIFS SATISFAISANTS. DANS UNE SECONDE PARTIE, NOUS AVONS ETUDIE LA DISPERSION DANS UN MILIEU POREUX A TROIS DIMENSIONS PRESENTANT UN GRAND NOMBRE D'HETEROGENEITES. NOUS OBSERVONS EN PARTICULIER COMMENT IL EST POSSIBLE DE CARACTERISER ET DE DIFFERENCIER DEUX STRUCTURES DIFFERENTES, A PARTIR DE L'ETALEMENT ET DE LA DEFORMATION DE LA ZONE DE MELANGE ENTRE LES DEUX FLUIDES. LES MESURES DE LA DISPERSIVITE MONTRENT UNE GRANDE SENSIBILITE AUX EFFETS STABILISANTS OU DESTABILISANTS DES CONTRASTES DE DENSITE OU DE VISCOSITE AINSI QU'A LA VITESSE D'ECOULEMENT, ET VERIFIE LES FORMULATIONS THEORIQUES DE L'APPROCHE STOCHASTIQUE DE LA DISPERSION.
Méthode multi-échelle pour la simulation d'écoulements miscibles en milieux poreux
Author: Aboubacar KonatéPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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L'objet de cette thèse est l'étude et la mise en œuvre d'une méthode d'éléments finis multi-échelles pour la simulation d'écoulements miscibles en milieux poreux. La définition des fonctions de base multi-échelles suit l'idée introduite par F. Ouaki. La nouveauté de ce travail consiste à combiner cette approche multi-échelle avec des éléments finis de type Galerkine Discontinus (DG) de façon à pouvoir utiliser ces nouveaux éléments sur des maillages non-conformes composés de mailles de formes diverses. Nous rappelons, dans un premier temps, le principe des méthodes DG et montrons comment ces méthodes peuvent être utilisées pour discrétiser une équation de convection-diffusion instationnaire identique à celle rencontrée dans le problème d'écoulement considéré dans ce travail. Après avoir vérifié l'existence et l'unicité d'une solution à ce problème, nous redémontrons la convergence des méthodes DG vers cette solution en établissant une estimation d'erreur a priori. Nous introduisons, ensuite, les éléments finis multi-échelles non conformes et détaillons leur mise en œuvre sur ce problème de convection-diffusion. En supposant les conditions aux limites et les paramètres du problème périodiques, nous montrons une nouvelle estimation d'erreur a priori pour cette méthode. Dans une seconde partie, nous considérons le problème d'écoulement complet où l'équation considérée dans la première partie est résolue de manière couplée avec l'équation de Darcy. Nous introduisons différents cas tests inspirés de modèles d'écoulements rencontrés en géosciences et comparons les solutions obtenues avec les deux méthodes DG, à savoir la méthode classique utilisant un seul maillage et la méthode étudiée ici. Nous proposons de nouvelles conditions aux limites pour la résolution des problèmes de cellule qui permettent, par rapport à des conditions aux limites linéaires plus classiquement utilisées, de mieux reproduire les variations des solutions le long des interfaces du maillage grossier. Les résultats de ces tests montrent que la méthode multi-échelle proposée permet de calculer des solutions proches de celles obtenues avec la méthode DG sur un seul maillage et de réduire, de façon significative, la taille du système linéaire à résoudre à chaque pas de temps.
ETUDE SUR MODELES PHYSIQUES D'ECOULEMENTS DE LIQUIDES MISCIBLES EN MILIEUX POREUX
Author: A.. LE QUEREPublisher:
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Languages : fr
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ETAT DES CONNAISSANCES SUR LES ECOULEMENTS EN MILIEU POREUX ET SUR LA DISPERSION DE FLUIDES MISCIBLES DANS CES ECOULEMENTS. RESUME DES TRAVAUX EXPERIMENTAUX RECENTS. POLLUTION PAR LES SAUMURES DES EAUX SOUTERRAINES (MOYENS D'ETUDE). ETUDE EXPERIMENTALE SUR MODELES PHYSIQUES: BUT ET LIMITES DE L'ETUDE. CARACTERISTIQUES QUALITATIVES DE L'ECOULEMENT ETUDIE. RESULTATS DES MESURES PORTANT SUR LA GEOMETRIE DE LA ZONE DE MELANGE (LIMITES, FORME ET PROFONDEUR ATTEINTE) EN FONCTION NOTAMMENT, DE LA C ET DU DEBIT DU FLUIDE SECONDAIRE, AINSI QUE SUR LA REPARTITION DE LA C EN NACL DANS CETTE ZONE, POUR UNE ETUDE DE LA DISPERSION LONGITUDINALE ET TRANSVERSALE. INTERPRETATION DES RESULTATS EN FONCTION DE CERTAINES LOIS DE DISPERSION MISES AU POINT
ANALYSE DE L'INTERACTION ESPACE POREUX-FLUIDE DANS LES PROBLEMES D'ECOULEMENT EN MILIEUX NON SATURES
Author: Chadli LaroussiPublisher:
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Languages : fr
Pages : 434
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ETUDE THEORIQUE DE LA GEOMETRIE DES MILIEUX POREUX. ETUDE EXPERIMENTALE DES VIDES (METHODE ET RESULTATS). INTERACTION ESPACE POREUX-FLUIDE: 1) A L'ETAT D'EQUILIBRE: QUANTIFICATION DU PHENOMENE DE MEMOIRE; 2) A L'ETAT DYNAMIQUE: ETUDE DU MECANISME D'ECOULEMENT
Modélisation et simulations numériques des écoulements et instabilités thermiques de fluides non-Newtonien en milieu poreux
Author: Abdoulaye GueyePublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail de thèse sur les milieux poreux est axé sur deux parties. La première concerne l'étude numérique de l'écoulement d'un fluide Newtonien ou non-Newtonien au sein d'un système fluide/poreux. L'approche à un seul domaine qui consiste à écrire l'équation de Navier-Stokes incluant le terme de Darcy-Brinkman-Forchheimer est adoptée dans cette étude. La relation entre le gradient de pression et la vitesse débitante linéaire dans le cas de Darcy où le fluide est Newtonien, est obtenue. Cette relation est étendue dans le cas non-Darcy où le fluide est non Newtonien. L'influence des nombres de Darcy et de Forchheimer sur la structure de l'écoulement est montrée. Dans la seconde partie, une étude de stabilité linéaire et numérique de la convection naturelle de fluides viscoélastiques saturant une couche poreuse horizontale chauffée par un flux constant est réalisée. Une étude d'instabilité primaire et secondaire nous a permis de montrer que pour un fluide Newtonien, la convection monocellulaire perd sa stabilité au profit des rouleaux longitudinaux. Dans le cas des fluides viscoélastiques, on trouve que l'élasticité du fluide induit la sélection des rouleaux transversaux propagatifs. Une solution numérique basée sur un schéma aux différences finies est venue conforter ces résultats analytiques.
Étude expérimentale des phénomènes d'hystérésis dans les écoulements en milieux poreux non saturés
Author: Jean-Louis ThonyBibliographie Relative Aux Irrigations, Au Drainage, À la Régularisation Des Cours D'eau Et À la Maîtrise Des Crues
Author: International Commission on Irrigation and DrainagePublisher:
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Category : Drainage
Languages : en
Pages : 164
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Étude mathématique et numérique de modèles d'écoulements en milieu poreux
Author: Youcef AmiratPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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Analyse d'écoulements compressibles régis par une loi quadratique de perte de charge. La modélisation conduit à une équation parabolique non linéaire dégénérée. Approximation numérique d'un problème à frontière libre d'évolution, modélisant le déplacement de l'interface de deux fluides non miscibles incompressibles. Homogénéisation d'équations hyperboliques du premier ordre intervenant dans deux modèles d'écoulements miscibles incompressibles.
Modélisation des écoulements en milieux poreux non saturés par la méthode des éléments finis mixtes hybrides
Author: Benjamin BelfortPublisher:
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Languages : fr
Pages : 239
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Cette étude traite de la modélisation des écoulements d’eau en milieux poreux non saturés. Après avoir caractérisé le domaine d’étude, le modèle déterministe fondé sur l’équation non linéaire de Richards est décrit. Ses limites et d’autres alternatives de modélisation sont évoquées. La méthode des éléments finis mixtes hybrides est présentée et une technique originale de condensation de la masse est proposée pour éviter l’apparition d’oscillations non physiques, notamment lors de la simulation de fronts raides d’infiltration. L’estimation de la conductivité relative, à l’échelle de chaque maille du domaine discrétisé, est un aspect essentiel pour améliorer la précision des résultats. Différentes formulations sont décrites, et les comparaisons effectuées sur de nombreux cas tests conduisent à privilégier la moyenne pondérée. Une partie est également consacrée à la gestion des non linéarités. La forme mixte de l’équation de Richards est conservée, et les investigations aboutissent à un algorithme de sélection de la variable de résolution. Concernant la gestion du temps, les méthodes heuristiques traditionnelles peuvent être avantageusement remplacées par des méthodes a priori, qui relient le pas de temps à un calcul d’erreur temporelle. La méthode d’extrapolation sur l’ordre peut alors être efficacement combinée à un contrôleur intégral. Dans la dernière partie de ce mémoire, toutes les optimisations étudiées dans un contexte monodimensionnel sont généralisées dans un algorithme adapté aux écoulements bidimensionnels. Des cas tests sont proposés pour étudier son efficacité par rapport à des méthodes standards.