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Thèse soutenue

Évaporation en milieu poreux : étude expérimentale sur milieux-modèles et modélisation de type percolation

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Auteur / Autrice : João Borges Laurindo
Direction : Marc Prat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et chimie de l'environnement
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Résumé

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Nous presentons une etude fondamentale de l'evaporation en milieu capillaro-poreux. L'etude est basee sur la comparaison des resultats obtenus d'une part a l'aide d'experiences sur reseaux graves et d'autre part a partir d'une modelisation numerique de type reseau. En se limitant a des situations ou les forces de viscosite sont negligeables, trois cas de base sont consideres: le cas ou la gravite stabilise le front d'invasion, le cas ou la gravite destabilise le front d'invasion et le cas ou les effets de gravite etant negligeables le processus est entierement domine par les effets capillaires. Pour les trois cas, un excellent accord est obtenu entre experiences et simulations du point de vue des distributions de phase. Ces dernieres sont par ailleurs analysees dans le cadre de la theorie de la percolation d'invasion et de la theorie de la percolation en gradient. Le bien-fonde de l'utilisation de ces approches theoriques est etabli a travers une serie d'experiences specifiques permettant la comparaison des distributions de phase obtenues a partir d'experiences de drainage lent d'une part et d'evaporation d'autre part. Le fait que des distributions de phase de type percolation d'invasion soient obtenues en evaporation est egalement explique physiquement. Les cinetiques d'evaporation sont egalement etudiees et le lien entre cinetique et distribution de phase est analyse. La comparaison entre les cinetiques d'evaporation experimentale et numerique ne montrent, toutefois, pas un bon accord. Nous expliquons ces differences par la presence de films liquides sur les parois du micromodele lors du sechage, ces films liquides n'etant pas pris en compte dans le modele numerique. Nous presentons les preuves experimentales de l'existence de ces films et une analyse de leurs importance lors des processus d'evaporation en milieux poreux