Transport de fluides miscibles à propriétés physiques variables en cellule Hele-Shaw.Comparaisons entre simulations numériques et mesures par LIF

Variable physical properties miscible fluids transport in Hele-Shaw cell. Comparison between numerical simulations and LIF measures

• Auteur / Autrice : Jon Mainhagu
• Direction : Michel A. Buès, Constantin Oltean
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil - hydrosystèmes - géotechnique
• Date : Soutenance le 01/07/2009
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire environnement géomécanique et ouvrages (Vandoeuvre-lès-Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Fabrice Lemoine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel A. Buès, Constantin Oltean, Fabrice Lemoine, Philippe Ackerer, Abdelkader Mojtabi, Anis Younes
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Ackerer, Abdelkader Mojtabi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanique des fluides

Fluorescence induite par laser

Mots clés libres

Mécanique des fluides expérimentales

Transport gravitaire

Fluorescence Induite par Laser (LIF)

Cellule de Hele-Shaw

Transport en milieu poreux

Experimental fluid mechanics

Density driven transport

Laser Induced Fluorescence (LIF)

Hele-Shaw cell

Transport in porous media

Résumé

L'étude décrite dans cette thèse porte sur l'injection ponctuelle d'une solution saline au sein d'une cellule dite de Hele-Shaw, afin de caractériser le comportement dispersif d'un polluant en milieu poreux. L'approche expérimentale employée est basée sur l'implémentation originale d'un dispositif de Fluorescence Induite par Laser (LIF) dans la cellule. La mise en place d'un protocole de mesure efficace permet de mener une analyse quantitative des résultats expérimentaux. En outre, en appliquant la méthode des moments, il est possible de caractériser avec précision le comportement dispersif de la zone de mélange de la solution injectée. Parallèlement aux expériences, à l'aide du code numérique FRIPE, les injections ont été simulées numériquement. L'analyse quantitative a été appliquée à ces dernières. Une comparaison poussée des résultats expérimentaux et numériques a donc été effectuée, du point de vue qualitatif mais aussi sur l'expression de la dispersion du panache de la zone de mélange de la solution

The study described in this thesis is about punctual injection of a saline solution inside a ''Hele-Shaw cell'' in order to characterize the dispersive behavior of a pollutant in porous media. The chosen experimental approach is based on the setup of an original Laser Induced Fluorescence (LIF) in the Hele-Shaw cell. The setting of the experimental apparatus allows quantitative data reduction of the experimental results. Moreover the ''Moments Method'' studied precisely the solution mixing dispersive behavior. Using the numerical code FRIPE the same injections have been simulated. The same quantitative data reductions have been applied to the numerical results. This led to an extensive comparison of the numerical and the experimental results, qualitatively but also of the dispersion in the mixing area of the injected solution