Étude de la dispersion en milieux poreux périodiques bidimensionnels réalisés par stéréophotolithographie

Study of dispersion in porous media for two-dimensional periodic systems made by laser stereophotolithography

• Auteur / Autrice : Sophie Didierjean
• Direction : Christian Moyne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale PROMEMA (MetzNancy)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Energies et Mécanique Théorique et Appliquée
• Jury : Président / Présidente : Jean-Claude André
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Pierre Hulin, Roland Lenormand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Projection stéréographique

Diffusion en hydrologie

Écoulement en milieux poreux

Stéréophotolithographie

Mots clés libres

Écoulement milieu poreux

Dispersion

Distribution concentration

Photolithographie

Projection stéréographique

Faisceau laser

Méthode optique

Méthode mesure

Milieu périodique

Porous medium flow

Dispersions

Concentration distribution

Photolithography

Stereographis projection

Laser beams

Optical method

Measuring method

Periodic medium

Résumé

Ce travail est consacré à l'étude de la dispersion en milieux poreux saturés. Dans le cas de la dispersion transitoire dans un tube de section circulaire, le terme de diffusion de l'équation moyenne se transforme en un terme de relaxation linéaire. Aux temps courts ou en des positions axiales proches du point d'injection, le mélange est de type convectif. Aux temps longs, on retrouve le résultat de Taylor. Aux temps intermédiaires, le mélange convectif et le mélange diffusif sont du même ordre; le profil temporel de concentration moyenne présente alors un double pic. Nous discutons de la limite de validité du calcul proposé par comparaison avec les résultats de la littérature et le calcul en convection pure. Les milieux poreux sont fabriqués par stéréophotolithographie laser. Ils sont constitués d'un arrangement ordonné ou désordonné de cylindres circulaires formant une cellule unité reproduite périodiquement dans le plan d'étude. Pour deux directions de l'écoulement moyen dans un milieu en ligne, et une direction de l'écoulement dans un milieu désordonné, on compare l'évolution de la concentration mesurée par une camera et moyennée sur la cellule unité, avec celle prévue par la théorie. Le coefficient de dispersion longitudinal peut ainsi être déterminé en régime asymptotique et comparé aux valeurs prévues théoriquement. La technique mise au point ici se révèle très prometteuse pour l'élucidation des mécanismes de dispersion en milieu poreux