Etude Numerique Et Experimentale A Lechelle Microstructurelle Du Transport Granulaire Dans Les Materiaux Poreux Satures

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Etude du passage micro-macro pour le transport par diffusion en milieu poreux. Application aux expériences de RMN-GCP

Author : Stéphane Rodts
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ISBN 13 :
Total Pages : 1048 pages
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Book Synopsis Etude du passage micro-macro pour le transport par diffusion en milieu poreux. Application aux expériences de RMN-GCP by : Stéphane Rodts

Download or read book Etude du passage micro-macro pour le transport par diffusion en milieu poreux. Application aux expériences de RMN-GCP written by Stéphane Rodts and published by . This book was released on 2001 with total page 1048 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail a un double but : Observer et identifier les mécanismes physiques via lesquels, dans les matériaux poreux homogènes, les lois microscopiques du transport par diffusion induisent généralement des lois de transport effectives macroscopiques très simples, quelque soit la complexité du réseau poreux sousjacent. Contribuer à développer le cadre d'interprétation des expériences RMN de Gradient de Champ Pulsé (GCP) pour la mesure de l'autodiffusion dans les fluides confinés dans les systèmes poreux. Nous étudions le cas académique de la diffusion Fickienne sans adsorption. Nous observons le transport à échelle de longueur fixée, en suivant la cinétique avec laquelle "s'affaisse" par diffusion l'amplitude G(q,t) de " profils de concentration sinusoïdaux " de vecteur d'onde q variable. Vis à vis de la RMN, cette approche revient à étudier le propagateur de diffusion G(q,t) - grandeur mesurée par l'expérience - de manière non-traditionnelle, c'est à dire, à q fixé, en fonction du temps t. A q donné, 3 régimes de temps sont mis en évidence : un régime de temps courts de diffusion non confinée, un régime de temps intermédiaires renseignant sur la diffusion à l'échelle de longueur 2pi/q, et un régime de temps longs sensible à la " dimensionnalité " de l'espace poral. Nous caractérisons la cinétique d'affaissement aux temps intermédiaires par un coefficient de diffusion D(q). Son étude théorique et expérimentale en fonction de q dans des systèmes périodiques et/ou désordonnés simples fait apparaître clairement trois phénomènes lors du passage micro-macro : une première interaction avec l'interface, une différentiation brutale du rôle des différents pores, puis une diffusion anormale, due à cette différentiation, susceptible de perdurer aux échelles macroscopiques, et suivie par un retour au régime " Fickien ". Une expérience macroscopique " de traceur " est enfin proposée et développée pour observer ces phénomènes de diffusion anormale dans quelques systèmes modèles.

Contribution numérique à l'étude du transport de masse dans les milieux poreux saturés

Author : Anthony Beaudoin
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Book Synopsis Contribution numérique à l'étude du transport de masse dans les milieux poreux saturés by : Anthony Beaudoin

Download or read book Contribution numérique à l'étude du transport de masse dans les milieux poreux saturés written by Anthony Beaudoin and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de la thèse est la résolution des problèmes de transport dans les milieux poreux à l'aide des méthodes particulaires. Deux problèmes sont résolus avec les méthodes particulaires : la migration d'un soluté dans une nappe phréatique et l'écoulement de l'eau dans un milieu poreux à l'échelle des pores. Pour résoudre l'équation de convection-dispersion dans le cas général d'une dispersion anisotrope, un algorithme basé sur les méthodes particulaires et la méthode de vitesse de dispersion est présenté. Pour simuler l'écoulement dans un milieu poreux à des faibles nombres de Reynolds, un algorithme basé sur une méthode particulaire anisotrope et une méthode intégrale de frontière est présenté. La méthode particulaire anisotrope permet d'améliorer la description de la couche limite se formant autour des grains du sol. La méthode intégrale de frontière permet de satisfaire la condition d'adhérence en écrivant une équation intégrale de frontière sur le contour des grains du sol

Études numérique et expérimentales du mélange en milieux poreux 2D et 3D

Author : Régis Turuban
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Book Synopsis Études numérique et expérimentales du mélange en milieux poreux 2D et 3D by : Régis Turuban

Download or read book Études numérique et expérimentales du mélange en milieux poreux 2D et 3D written by Régis Turuban and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le mélange de solutés par les écoulements en milieux poreux contrôle les réactions chimiques dans un grand nombre d'applications souterraines, dont le transport et la remédiation des contaminants, le stockage et l'extraction souterrains d'énergie, et la séquestration du CO2. Nous étudions les mécanismes du mélange à l'échelle du pore et plus précisément comment la topologie de l'écoulement est reliée à la dynamique du mélange d'espèces conservatives; en particulier, l'émergence d'un mélange chaotique est-elle possible dans un milieu poreux tridimensionnel (3D) ? Nous calculons donc numériquement ou mesurons expérimentalement les vitesses d'écoulement et l'évolution temporelle des champs de concentration afin de caractériser la déformation et le mélange à l'échelle du pore. Une première étude, expérimentale, permet de caractériser le mélange dans un fluide s'écoulant à travers un milieu poreux bidimensionnel (2D). Nous mesurons les vitesses par suivi de microparticules solides (''PTV''). L'évolution temporelle de la distance séparant deux particules permet de caractériser la dynamique de la déformation lagrangienne. Des mesures de transport conservatif dans le même milieu fournissent l'évolution temporelle du gradient de concentration moyen (une mesure du mélange). À partir de ces résultats expérimentaux nous proposons la première validation expérimentale à l'échelle du pore de la théorie lamellaire du mélange, reliant les propriétés de la déformation du fluide à la dynamique du mélange. Dans une deuxième étude nous examinons les conditions d'apparition du mélange chaotique dans l'écoulement dans des milieux poreux 3D granulaires ordonnés. Nous effectuons des calculs numériques hautement résolus de d'écoulement de Stokes entre des sphères empilées selon une structure cristalline (cubique simple ou cubique centrée), périodique. La déformation lagrangienne, obtenue à partir des champs de vitesse à l'aide d'outils numériques développés spécifiquement, met en lumière une large variété de dynamiques de la déformation dans ces milieux 3D, selon l'orientation de l'écoulement. Quand la direction de l'écoulement n'est pas normale à l'un des plans de symétrie de réflection du cristal, l'évolution temporelle de la déformation est exponentielle, traduisant une advection chaotique. L'émergence (ou non) du chaos est contrôlée par un mécanisme similaire à la ''transformation du boulanger'': les particules fluides se déplaçant autour d'un grain solide se retrouvent séparées par une surface virtuelle (appelée “variété”) qui émerge de la surface du grain. De multiples variétés existent dans l'écoulement, et la façon dont elles s'intersectent contrôle la nature - chaotique ou non - du mélange, et l'intensité du chaos. En particulier, l'exposant de Lyapunov (une mesure du chaos), est contrôlé par la fréquence spatiale des intersections appropriées à la génération du chaos, nommées ''connections hétéroclinines'' entre variétés. L'image conventionnelle, 2D, des mécanismes du mélange, impose des contraintes topologiques qui ne permettent pas le développement de ces mécanismes 3D. Elle pourrait donc être inadaptée aux milieux poreux naturels. La troisième étude a deux objectifs: (i) fournir une preuve expérimentale de la nature chaotique de l'advection, par la visualisation des variétés et par l'obtention d'une mesure de l'exposant de Lyapunov; et (ii), évaluer si nos résultats numériques obtenus pour des milieux granulaires ordonnés peuvent être généralisés à des milieux désordonnés, plus proches des milieux naturels. L'expérience est fondée sur un empilement désordonné de sphères rendu transparent par l'ajustement optique du liquide avec les sphères. La fluorescence induite par laser (''LIF'') permet de détecter les variétés au sein de l'écoulement, et des techniques PTV de mesurer les vitesses d'écoulement et quantifier l'exposant de Lyapunov. Les premiers résultats expérimentaux sont prometteurs.

Transport et rétention de particules argileuses en milieu poreux saturé

Author : Fabrice Compère
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Book Synopsis Transport et rétention de particules argileuses en milieu poreux saturé by : Fabrice Compère

Download or read book Transport et rétention de particules argileuses en milieu poreux saturé written by Fabrice Compère and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PARTICULES COLLOIDALES SONT IMPLIQUEES DANS DE NOMBREUSES PROBLEMATIQUES LIEES A L'HYDROGEOLOGIE. LES PARTICULES ARGILEUSES, DE PART LEUR PRESENCE DANS LES EAUX SOUTERRAINES ET LEUR FORTE CAPACITE D'ADSORPTION, SONT DES VECTEURS POTENTIELS DE CO-TRANSPORT QUI NE PEUVENT ETRE NEGLIGES. DANS CE TRAVAIL, LE TRANSPORT ET LA RETENTION DE PARTICULES ARGILEUSES EN MILIEU POREUX SATURE SONT ETUDIES AUX POINTS DE VUE EXPERIMENTAL ET NUMERIQUE. DES INJECTIONS CONTINUES D'UNE SUSPENSION DE SMECTITES ONT ETE REALISEES SUR DES COLONNES DE LABORATOIRE REMPLIES D'UN SABLE TRES FIN. LE TRANSPORT COLLOIDAL EST SIMULE NUMERIQUEMENT A DEUX ECHELLES : - UNE ECHELLE MICROSCOPIQUE, PAR APPROCHE LAGRANGIENNE ET RESOLUTION DES EQUATIONS DE LANGEVIN ; - UNE ECHELLE MACROSCOPIQUE SELON UNE EQUATION DE CONVECTION/DISPERSION ET INTERACTION. DEUX TYPES DE COMPORTEMENT SONT MIS EN EVIDENCE : - UN REGIME STABILISE, OU LA CONCENTRATION EN SORTIE DE COLONNE ATTEINT UN PLATEAU ; - UNE AUGMENTATION DE LA RETENTION AU COURS DU TEMPS, POUR LES FORCES IONIQUES LES PLUS ELEVEES ET/OU A FAIBLE DEBIT. UNE AUGMENTATION DE LA FORCE IONIQUE ET/OU UNE DIMINUTION DE LA VITESSE D'ECOULEMENT ENGENDRENT UN ACCROISSEMENT DE LA RETENTION DES PARTICULES. LE PARAMETRE CINETIQUE D'ADSORPTION IRREVERSIBLE UTILISE DANS L'APPROCHE MACROSCOPIQUE AUGMENTE LOGIQUEMENT AVEC LA FORCE IONIQUE MAIS DIMINUE AVEC LA VITESSE D'ECOULEMENT. L'APPROCHE MICROSCOPIQUE EST UTILISEE AFIN DE REINTERPRETER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LA DETERMINATION DES EFFICACITES DE CAPTURE ET DE COLLISION A L'ECHELLE DU GRAIN PERMET DE DECRIRE DE FACON SATISFAISANTE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX.

Structure microscopique et propriétés interfaciales de fluides confinés dans des matériaux poreux de diverses géométries

Author : Thomas Bernet
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Book Synopsis Structure microscopique et propriétés interfaciales de fluides confinés dans des matériaux poreux de diverses géométries by : Thomas Bernet

Download or read book Structure microscopique et propriétés interfaciales de fluides confinés dans des matériaux poreux de diverses géométries written by Thomas Bernet and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude du phénomène d'adsorption peut être réalisée théoriquement dans le cadre de la physique statistique, à l'échelle microscopique, en mettant en jeu une interface entre un fluide et un solide. L'objectif de cette thèse est de proposer une modélisation moléculaire de fluides tels que le méthane, confinés dans des matériaux poreux de géométrie quelconque. Le cadre théorique est ainsi directement développé à l'échelle microscopique et ses résultats sont confrontés à ceux obtenus avec des simulations moléculaires. À l'échelle macroscopique, le formalisme théorique nous permet de retrouver des résultats expérimentaux tels que des isothermes et des chaleurs d'adsorption.Tout d'abord, nous présentons les principaux résultats de la théorie de la fonctionnelle de la densité classique (cDFT), qui permet de formuler les lois de la physique statistique à partir de la densité du fluide en chaque point de l'espace. Cette théorie permet de décrire des fluides inhomogènes, c'est-à-dire des fluides pour lesquels la densité n'est pas constante en tout point de l'espace. Nous devons également considérer une équation d'état moléculaire de référence. Nous choisissons pour cela la théorie statistique des fluides associatifs (SAFT), formulée à partir de l'énergie libre du système. Le potentiel d'interaction d'une molécule telle que le méthane est alors modélisé comme celui d'une sphère dure entourée d'une couronne attractive. Nous décrivons la sphère dure à l'aide de la théorie de la mesure fondamentale (FMT), qui utilise des densités pondérées, c'est-à-dire des fonctions exprimées en un point de l'espace, mais qui dépendent du voisinage immédiat de ce point. Les fonctions pondérées sont nécessaires pour modéliser les fluides inhomogènes confinés à l'échelle microscopique. L'étude menée à partir de la FMT nous a conduit à définir de nouvelles fonctions pondérées, permettant de décrire des fluides de sphères attractives.Dans ce nouveau cadre théorique, il est nécessaire d'utiliser des approximations dans l'écriture de la fonctionnelle d'énergie libre. Nous proposons quatre approches, avec lesquelles nous pouvons prédire la distribution de la densité du fluide dans l'espace. Ces profils étant décrits à l'échelle microscopique, nous avons réalisé des simulations moléculaires de type Monte Carlo pour en évaluer la qualité par comparaison, pour des systèmes définis à potentiel équivalent. Nous retenons alors une des nouvelles formulations décrivant le fluide inhomogène. Puis, nous nous intéressons à la modélisation du solide. De nombreuses approches utilisent des expressions analytiques des densités pondérées, ce qui ne permet d'étudier que des milieux poreux à géométrie simple et idéale. Dans le cadre de cette thèse, nous écartons ce type d'approche et nous proposons de calculer les densités pondérées à l'aide de transformées de Fourier rapides dans un espace à trois dimensions, pour une forme quelconque de pore. La conséquence numérique de cette approche est que l'on considère un espace de calcul discret. Cela demande alors d'utiliser des résultats mathématiques issus de la géométrie discrète, afin de décrire correctement les interactions entre le fluide et une surface solide discrète quelconque.Cette nouvelle combinaison entre la théorie de la fonctionnelle de la densité et la géométrie discrète permet notamment d'étudier l'adsorption de méthane dans des pores cylindriques de silice. Nous réalisons en même temps des mesures expérimentales avec ce système, en nous servant de nouveaux substrats de silice préalablement caractérisés. Nous comparons alors les isothermes et les chaleurs d'adsorption obtenues expérimentalement aux prédictions théoriques, ce qui valide l'ensemble du formalisme de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique, en nous servant de tous les nouveaux développements que nous présentons dans cette thèse, liés à la modélisation du fluide et à la modélisation du solide.

Transport de soluté biologiquement actif en milieu poreux incluant une phase biofilm

Author : Laurent Orgogozo
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Total Pages : 249 pages
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Book Synopsis Transport de soluté biologiquement actif en milieu poreux incluant une phase biofilm by : Laurent Orgogozo

Download or read book Transport de soluté biologiquement actif en milieu poreux incluant une phase biofilm written by Laurent Orgogozo and published by . This book was released on 2009 with total page 249 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Modéliser les phénomènes de transport de solutés organiques en milieux poreux colonisés par des populations bactériennes se développant sous forme de biofilms est un domaine de recherche important pour un certain nombre d'applications environnementales, comme par exemple pour les méthodes de bioremédiation des sols et des eaux contaminés par des polluants organiques (biosparging, bio-barrières ...). Les biofilms, qui sont composés principalement de bactéries et de substances polymériques extracellulaires, peuvent se développer sur les parois de grains d'un milieu poreux. Le métabolisme bactérien dégrade les solutés organiques et contribue ainsi à la diminution de la contamination. Le transport bio-réactif de composés organiques dans un milieu poreux incluant un biofilm est un problème fortement multi-échelle (depuis l'échelle de la bactérie jusqu'à l'échelle de l'aquifère) et fortement couplé (avec des phénomènes hydrodynamiques, physico-chimiques et biochimiques). Le soluté organique est transporté par convection et diffusion dans la phase fluide et diffuse dans la phase biofilm, où il est dégradé par le métabolisme bactérien. Le but de ce travail est de développer des modèles de transport bio-réactif définis à l'échelle de Darcy à partir des données disponibles à l'échelle du pore, en adoptant la méthode de changement d'échelle dite de prise de moyenne volumique. Dans le cas général, une telle approche conduit à un modèle macroscopique de transport à deux équations couplées (une équation par phase de transport). En considérant les relations entre les concentrations moyennées dans chaque phase, plusieurs régimes de transport permettant de dégénérer ce modèle en modèle à une seule équation peuvent être identifiés. L'hypothèse d'équilibre de masse local conduit à un tel modèle simplifié. En condition de non-équilibre, deux cas limites permettent également de développer des modèles de transport à une équation : le cas où le taux de biodégradation est contrôlé par le transfert de masse externe et le cas ou il est contrôlé par la cinétique de réaction. L'utilisation de ces quatre modèles implique la résolution numérique de problèmes de fermeture, afin d'évaluer les paramètres macroscopiques de transports (tenseur de dispersion, taux de dégradation ...). Des calculs de coefficients effectifs ont été effectués dans différentes conditions de transport afin d'étudier leur comportement. Les résultats de ces modèles ont été comparés avec ceux obtenus par simulations directe à l'échelle microscopique pour une géométrie de pore bidimensionnelle stratifiée. À partir de ces comparaisons, les domaines de validité de chaque modèle ont été identifiés en termes de conditions hydrodynamique et biochimique de transport. (i.e. le nombre de Péclet et le nombre de Damköhler). Le développement d'un modèle expérimental de transport en milieux poreux incluant un biofilm a également été entamé, afin d'une part d'effectuer une validation expérimentale des modèles numériques préalablement développés et d'autre part de fournir un outil supplémentaire pour l'étude des phénomènes considérés.

Rhéologie des matériaux granulaires non saturés

Author : Michel Badetti
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Book Synopsis Rhéologie des matériaux granulaires non saturés by : Michel Badetti

Download or read book Rhéologie des matériaux granulaires non saturés written by Michel Badetti and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous reportons dans ce travail le comportement mécanique, dans le régime solide et en écoulement, de matériaux granulaires liés par un liquide non saturant, qui intervient par sa viscosité et par des effets capillaires. De tels matériaux, intermédiaires entre les assemblages granulaires secs et les suspensions très concentrées, sont étudiés expérimentalement et par simulations discrètes depuis la microstructure jusqu'au comportement macroscopique. Ainsi, on adopte une démarche multi-échelle, dont l'objectif est d'établir les fondements de la compréhension des phénomènes capillaires et/ou visqueux, qui interviennent dans la formulation de lois de comportement, et d'y intégrer une caractérisation de la microstructure de ces matériaux. Nous nous intéressons notamment au modèle d'interactions capillaire et visqueuse par ponts simples, dans un cadre où l'on fait varier l'inertie, le degré de confinement, le degré de friction du matériau ainsi que la quantité de liquide introduite. Pour répondre à cet objectif, ce travail de thèse s'articule autour des trois volets suivants :- Un travail de rhéologie expérimentale macroscopique sur matériau modèle (billes de polystyrènes monodisperses, mouillées avec une huile de silicone newtonienne) qui nous permet de délimiter des régimes d'écoulement et de caractériser l'influence de l'effet cohésif. Le format expérimental adopté nous permet de cisailler les échantillons sur des temps très longs et d'atteindre des régimes d'écoulement stationnaires. Ainsi, à l'instar des matériaux secs, on retrouve des régimes quasistatiques puis inertiels à mesure que la vitesse d'écoulement augmente. On met aussi en avant une très forte influence de l'effet cohésif qui tend à augmenter drastiquement la résistance au cisaillement et à diminuer la compacité de nos échantillons.- Des expériences de microtomographie à rayons X qui permettent d'étudier la microstructure à l'état statique. On remarque notamment une bonne homogénéité des échantillons, qu'ils soient faiblement ou fortement saturés. On détecte aussi un nombre non-négligeable de morphologies capillaires complexes, ce qui, par comparaison aux résultats de rhéologie macroscopique, ne semble pas influencer les propriétés d'écoulement. Ce résultat est particulièrement intéressant puisqu'il montre la capacité du modèle d'interactions par pont simple à décrire le comportement de systèmes à priori hors de sa portée descriptive.- Des simulations numériques discrètes qui nous permettent d'élargir fortement la gamme de paramètres étudiés, notamment avec des caractéristiques du matériau comme la friction de Coulomb. L'étude micromécanique, permise par les simulations, autorise aussi l'analyse des questions d'anisotropie, de coordination et de contraintes capillaires. On met en avant l'importance des interactions capillaires à distance lors de l'utilisation d'un modèle de contraintes effectives. Les limites de ce modèle, usuellement adapté à la description du comportement en régime quasi-statique, sont aussi testées et discutées dans le régime inertiel. La bonne concordance entre résultats expérimentaux et numériques nous aura permis de valider et calibrer un modèle numérique qui, en retour, aura donc fourni une analyse viable des effets microstructurels pour la compréhension du comportement et la transition de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique.

TRANSPORT DE POLLUANT A L'ECHELLE DE L'HETEROGENEITE DES MILIEUX POREUX ALEATOIRES. APPROCHE STOCHASTIQUE ET NUMERIQUE

Author : DANA.. LINTEA
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Total Pages : 287 pages
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Book Synopsis TRANSPORT DE POLLUANT A L'ECHELLE DE L'HETEROGENEITE DES MILIEUX POREUX ALEATOIRES. APPROCHE STOCHASTIQUE ET NUMERIQUE by : DANA.. LINTEA

Download or read book TRANSPORT DE POLLUANT A L'ECHELLE DE L'HETEROGENEITE DES MILIEUX POREUX ALEATOIRES. APPROCHE STOCHASTIQUE ET NUMERIQUE written by DANA.. LINTEA and published by . This book was released on 2001 with total page 287 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRANSPORT DE POLLUANT A L'ECHELLE DES FORMATIONS NATURELLES EST PRINCIPALEMENT INFLUENCE PAR LA VARIATION SPATIALE DE LA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE K, QUI DETERMINE L'HETEROGENEITE A GRANDE ECHELLE. PAR RAPPORT A CELLE-CI, L'INFLUENCE DE LA DISPERSION CINEMATIQUE ET DE LA DIFFUSION MOLECULAIRE A L'ECHELLE DES PORES SUR LE TRANSPORT EST SUPPOSEE NEGLIGEABLE. L'HETEROGENEITE EST DECRITE PAR LA STRUCTURE STATISTIQUE ASSOCIEE AU CHAMP DE K. LE BUT DE CETTE ETUDE EST D'ANALYSER L'INFLUENCE DE L'HETEROGENEITE A GRANDE ECHELLE SUR L'ECOULEMENT ET LE TRANSPORT D'UN POLLUANT NON REACTIF DANS UN MILIEU ISOTROPE OU ANISOTROPE. DEUX TYPES DE SYSTEME HYDRODYNAMIQUE SONT ETUDIES. LE PREMIER EST CARACTERISE PAR UN ECOULEMENT PERMANENT ET UNIFORME. LE DEUXIEME CORRESPOND A UN ECOULEMENT GENERE PAR UN PUITS D'INJECTION ET UN PUITS DE POMPAGE. DES SOLUTIONS ANALYTIQUES STOCHASTIQUES (OBTENUES DANS L'HYPOTHESE DE FAIBLE HETEROGENEITE) SONT COMPAREES A DES SIMULATIONS NUMERIQUES SUR DES CHAMPS SYNTHETIQUES DE K. POUR UN ECOULEMENT PERMANENT ET UNIFORME, LES COMPARAISONS PORTENT SUR LES MOMENTS STATISTIQUES DE LA VITESSE, DE LA MACRODISPERSION (DISPERSION A GRANDE ECHELLE) ET DU REGIME FICKIEN DE TRANSPORT ET SUR LEUR EVOLUTION EN FONCTION DU DEGRE DE L'HETEROGENEITE. LES SIMULATIONS NUMERIQUES VERIFIENT LES SOLUTIONS ANALYTIQUES STOCHASTIQUES POUR DES MILIEUX A FAIBLE HETEROGENEITE. LE RESULTAT PRINCIPAL DANS LE SYSTEME INJECTION-POMPAGE EST LA CONCENTRATION APRES MELANGE DANS LE PUITS DE POMPAGE. LA SOLUTION ANALYTIQUE STOCHASTIQUE, QUI EST FONCTION DE LA STRUCTURE STATISTIQUE DU MILIEU ET DE LA DISTANCE ENTRE LES PUITS, EST VERIFIEE PAR DES SIMULATIONS NUMERIQUES. ELLE EST ROBUSTE POUR DES HETEROGENEITES IMPORTANTES ET DANS DES MILIEUX ISOTROPES ET ANISOTROPES (STRATIFIES).

SIMULATION NUMERIQUE DISCRETE DES MATERIAUX DE CHAUSSEES NON TRAITES

Author : GHOLAMALI.. SHAFABAKHSH
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ISBN 13 :
Total Pages : 178 pages
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Book Synopsis SIMULATION NUMERIQUE DISCRETE DES MATERIAUX DE CHAUSSEES NON TRAITES by : GHOLAMALI.. SHAFABAKHSH

Download or read book SIMULATION NUMERIQUE DISCRETE DES MATERIAUX DE CHAUSSEES NON TRAITES written by GHOLAMALI.. SHAFABAKHSH and published by . This book was released on 1999 with total page 178 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UNE APPROCHE MICROSTRUCTURELLE EST MISE EN OEUVRE POUR LA MODELISATION D'ESSAIS RHEOLOGIQUES SUR MATERIAUX GRANULAIRES EN VUE D'ETUDIER LE COMPORTEMENT DES MATERIAUX DE CHAUSSEE NON TRAITES. LES SIMULATIONS NUMERIQUES SONT EFFECTUEES PAR LA METHODE DES ELEMENTS DISTINCTS. DES TESTS DE VALIDATION DE LA METHODE DES ELEMENTS DISTINCTS ET DU CODE UTILISE SONT FAITS PAR COMPARAISON AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET AVEC DES CALCULS A L'ECHELLE MACROSCOPIQUE. LES RESULTATS CORRESPONDANTS, PORTANT SUR LA SIMULATION NUMERIQUE D'ESSAIS BIAXIAUX ET SUR LE CALCUL DES EFFORTS SUR LES PAROIS D'UN SILO, SONT CONCLUANTS QUANT A LA REPRESENTATIVITE DES SIMULATIONS PAR ELEMENTS DISTINCTS. UNE SERIE DE SIMULATIONS D'ESSAIS MONOTONES DE COMPRESSION BIAXIALE SUR DES ASSEMBLAGES BIDIMENSIONNELS DE DISQUES SONT REALISES POUR ETUDIER L'INFLUENCE DE LA RIGIDITE DES CONTACTS INTERGRANULAIRES SUR LA REPONSE MACROSCOPIQUE. LES RESULTATS METTENT EN EVIDENCE LE ROLE DU REARRANGEMENT STRUCTUREL ET DE LA RIGIDITE DES CONTACTS SUR LE COMPORTEMENT ELASTIQUE DU MILIEU GRANULAIRE. DES ESSAIS PLUS SPECIFIQUES AUX MATERIAUX DE CHAUSSEE NON TRAITES SONT SIMULES PAR ELEMENTS DISTINCTS. LA SIMULATION D'UN ESSAI CYCLIQUE DE COMPRESSION BIAXIALE EFFECTUEE SUR UN ASSEMBLAGE A GRANULOMETRIE ETALEE PERMET DE REPRODUIRE LA PLUPART DES PHENOMENES CARACTERISTIQUES DE LA REPONSE EXPERIMENTALE. LA SIMULATION DE L'ESSAI DE COMPACTAGE A LA PRESSE A CISAILLEMENT GIRATOIRE MONTRE L'INFLUENCE DE LA GRANULOMETRIE SUR LA COMPACITE DE L'ECHANTILLON. LES RESULTATS OBTENUS LORS DE LA SIMULATION DE L'ESSAI D'ECOULEMENT DES SABLES MONTRENT LE ROLE IMPORTANT DE L'ANGLE DE FROTTEMENT INTERNE MACROSCOPIQUE ET DE LA RIGIDITE DES CONTACTS SUR LE TEMPS D'ECOULEMENT DES GRANULATS.

Contribution à l'étude fondamentale du séchage des matériaux capillaro-poreux

Author : Wahid Masmoudi
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ISBN 13 :
Total Pages : 191 pages
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Book Synopsis Contribution à l'étude fondamentale du séchage des matériaux capillaro-poreux by : Wahid Masmoudi

Download or read book Contribution à l'étude fondamentale du séchage des matériaux capillaro-poreux written by Wahid Masmoudi and published by . This book was released on 1990 with total page 191 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE S'INSCRIT DANS LA CONTINUITE DES RECHERCHES CONCERNANT L'ETUDE FONDAMENTALE DES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE ENTRE UN MILIEU POREUX CAPILLAIRE ET L'AIR ENVIRONNANT. ELLE VISE EN PARTICULIER A: APPROFONDIR NOTRE COMPREHENSION DES MECANISMES ELEMENTAIRES DE TRANSPORT A PARTIR D'UNE ETUDE EXPERIMENTALE SUR UN MILIEU MODELE, CRITIQUER LA MODELISATION MACROSCOPIQUE ET LE PROTOCOLE EXPERIMENTAL DE VALIDATION. NOS RESULTATS MONTRENT: QU'UNE SIMULATION EXPERIMENTALE MONODIMENSIONNELLE DU SECHAGE N'EST JAMAIS REALISABLE EN TOUTE RIGUEUR (INTERACTIONS AVEC LA COUCHE LIMITE ENTRAINANT INEVITABLEMENT LA BIDIMENSIONNALITE), SI BIEN QUE LE PROTOCOLE DE COMPARAISON EXPERIENCE-CALCUL FONDE SUR CETTE HYPOTHESE EST A EXPLOITER AVEC DISCERNEMENT ET PRECAUTION; QUE COMPTE TENU DE LA STABILITE DES DIGITATIONS (OU HETEROGENEITES MACROSCOPIQUES) OBSERVEES, LA MODELISATION MACROSCOPIQUE N'EST PAS NECESSAIREMENT MISE EN CAUSE EN SECHAGE SI LE V.E.R. EST SELECTIONNE DE MANIERE A PRENDRE EN COMPTE LA TAILLE DE CES DIGITATIONS ET RESTE DE DIMENSION COMPATIBLE AVEC L'ECHELLE DU MILIEU POREUX. CE RESULTAT ILLUSTRE NOTAMMENT LE ROLE DE LA STRUCTURE PORE-SE ET DU RAPPORT DES FORCES MIS EN JEU SUR L'EVOLUTION DE LA TAILLE DU V.E.R. COMME LE MONTRENT NOS RESULTATS, NEGLIGER LA GRAVITE DANS LES EQUATIONS MACROSCOPIQUES SE TRADUIT AINSI PAR UNE MODIFICATION DU V.E.R. ET DONC DES VARIABLES MACROSCOPIQUES

STRUCTURES MULTIECHELLES MODELES POUR LA DESCRIPTION DES MATERIAUX POREUX ET L'ESTIMATION DE LEURS PROPRIETES DE TRANSPORT

Author : KE.. XU
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Total Pages : 140 pages
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Book Synopsis STRUCTURES MULTIECHELLES MODELES POUR LA DESCRIPTION DES MATERIAUX POREUX ET L'ESTIMATION DE LEURS PROPRIETES DE TRANSPORT by : KE.. XU

Download or read book STRUCTURES MULTIECHELLES MODELES POUR LA DESCRIPTION DES MATERIAUX POREUX ET L'ESTIMATION DE LEURS PROPRIETES DE TRANSPORT written by KE.. XU and published by . This book was released on 1995 with total page 140 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA POROSITE DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION PEUT PARFOIS COUVRIR PLUSIEURS ORDRES DE GRANDEURS (DU NANOMETRE AU MICRON PAR EXEMPLE). DANS LA METHODE PROPOSEE, DE TELS MILIEUX POREUX SONT DECRITS EN SUPERPOSANT PLUSIEURS RESEAUX ALEATOIRES DE LIENS. LES RESEAUX INITIAUX SONT UNE REPRODUCTION NUMERIQUE DU VOLUME ET DE LA DISTRIBUTION EN TAILLES DES DIFFERENTES CLASSES DE PORES PRESENTS DANS LE MATERIAU. A PARTIR DE CES RESEAUX, ON CONSTRUIT UN RESEAU MONOECHELLE EN UTILISANT UN PROCESSUS ITERATIF QUI, A CHAQUE ECHELLE, SUPERPOSE AU RESEAU EXISTANT UN RESEAU EQUIVALENT REPRESENTANT LE RESEAU DE L'ECHELLE INFERIEURE. CE PROCESSUS EST APPLIQUE POUR CALCULER LA VRAIE DISTRIBUTION DES PORES A PARTIR D'UNE COURBE EXPERIMENTALE DE POROSIMETRIE AU MERCURE. A PARTIR DE CETTE DISTRIBUTION, IL EST ALORS POSSIBLE DE CALCULER NUMERIQUEMENT DIFFERENTS COEFFICIENTS DE TRANSPORT (LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE, LA PERMEABILITE POUR DES FLUIDES MOUILLANTS ET NON-MOUILLANTS, LA DIFFUSION DE LA VAPEUR D'EAU EN PRESENCE D'UNE PHASE CONDENSEE) EN UTILISANT UNE METHODE DE RENORMALISATION. LA PROCEDURE DEVELOPPEE, QUI NE DEMANDE QUE LA CONNAISSANCE DE LA COURBE DE PENETRATION AU MERCURE, EST APPLIQUEE A DIVERS MATERIAUX ET LES RESULTATS SONT COMPARES AUX DONNEES EXPERIMENTALES AINSI QU'AU MODELE DE KATZ ET THOMPSON

Computational and Experimental Studies of Diffusion in Porous Media with Interactions Between the Continuous and Interfacial Phases

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Author : Marziye Mirbagheri
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Book Synopsis Computational and Experimental Studies of Diffusion in Porous Media with Interactions Between the Continuous and Interfacial Phases by : Marziye Mirbagheri

Download or read book Computational and Experimental Studies of Diffusion in Porous Media with Interactions Between the Continuous and Interfacial Phases written by Marziye Mirbagheri and published by . This book was released on 2017 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: "Cette thèse de doctorat porte sur le transfert de masse dans des milieux poreux incluant la diffusion de surface et des phases interactives. Le transport massique au travers des matériaux poreux est un phénomène essentiel pour de nombreux processus technologiques et naturels. Les plantes et les légumes absorbent l'eau et les nutriments, puis les stockent dans un espace poreux à travers leurs capillaires. Les humains respirent en partie à travers les pores de leur peau. La diffusion de produit ou de réactif dans des catalyseurs poreux, qui sont utilisés pour augmenter la vitesse de réaction et de production, est contrôlée par la diffusion moléculaire à travers l'espace vide. La diffusion et l'adsorption de surface sont particulièrement importantes dans les déshumidificateurs, où l'humidité est contrôlée par l'adsorption de l'eau par des adsorbants, tel que le gel de silice. La diffusion contrôle la cinétique de presque toutes les réactions chimiques à l'état solide telles que le métamorphisme géologique, le traitement thermique de l'acier et la fabrication de semi-conducteurs et de supraconducteurs. Par conséquent, il est crucial de comprendre les bases fondamentales de la diffusion et sa dépendance à diverses propriétés physiques et structurelles. Dans cette dissertation, une revue de littérature liée à la recherche actuelle est d'abord fournie. Le développement d'un modèle analytique, calculant la diffusivité effective dans un milieu poreux anisotrope bidimensionnel est ensuite présenté. Une vérification détaillée du modèle à l'aide de théorie et d'une méthode de calcul numérique est réalisé. Ensuite, des calculs réalisés dans un environnement tridimensionnel ont été entrepris afin d'étudier l'effet de la porosité, de la taille des pores (particule), de la morphologie des pores, de la surface spécifique et de l'anisotropie sur les gaz et la diffusion superficielle dans des réseaux de sphères solides, de cavités sphériques et de pores et de fibres se chevauchant de façon aléatoire. Les calculs numériques ont établi les contributions relatives du gaz et de la surface au processus global de transport massique. La diffusion de surface est explorée comme mécanisme sélectif pour la déshumidification de divers gaz dans des réseaux de pores cylindriques et de fibres, où les structures des pores capillaires sont plus sélectives. La dernière section est une étude expérimentale de la diffusion et de la sorption de la vapeur d'eau dans des nanocomposites de polyacrylamide-silice afin d'identifier de nouvelles stratégies de conception pour les membranes à perméabilité sélective. Puisque la capacité d'adsorption et la diffusivité de surface des nanoparticules de silice peuvent être manipulées par l'adsorption du polymère sur la silice, un choix judicieux de la fraction volumique du polymère est nécessaire afin d'améliorer la perméabilité sélective. Similairement, la capacité d'absorption de l'eau par le polymère peut être contrôlée par des nanoparticules, puisqu'en présence d'un pénétrant (i.e. : eau), lorsque le polymère est lié à la surface des nanoparticules, celles-ci ont moins de mobilité. Finalement, des conclusions et des recommandations pour des travaux futurs sont fournies." --

ETUDE MECANIQUE ET MICROMECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES ; ETUDE EXPERIMENTALE ET SIMULATION NUMERIQUE

Author : NOUREDDINE.. GUEDDOUM
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 149 pages
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Book Synopsis ETUDE MECANIQUE ET MICROMECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES ; ETUDE EXPERIMENTALE ET SIMULATION NUMERIQUE by : NOUREDDINE.. GUEDDOUM

Download or read book ETUDE MECANIQUE ET MICROMECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES ; ETUDE EXPERIMENTALE ET SIMULATION NUMERIQUE written by NOUREDDINE.. GUEDDOUM and published by . This book was released on 1996 with total page 149 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA DESCRIPTION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES BASEE SUR LA NATURE DE CES MATERIAUX CONSTITUES DE GRAINS INDIVIDUELS OU DE PARTICULES DISCRETES EST UNE DEMARCHE JUSTIFIEE. UNE DOUBLE CARACTERISATION MECANIQUE ET MICROMECANIQUE DES MATERIAUX GRANULAIRES S'IMPOSE DANS LE CADRE DE L'ETUDE DE LEUR COMPORTEMENT. LA PREMIERE CONSISTE A IDENTIFIER LES PARAMETRES MACROSCOPIQUE STATIQUES ET CINEMATIQUES, BEAUCOUP DE LOIS DE COMPORTEMENT ET DE CRITERES ONT ETE PROPOSES DANS CE DOMAINE. LA SECONDE CARACTERISE LES PARAMETRES ET LES VARIABLES LOCAUX. LE PASSAGE DU MILIEU GLOBAL AU MILIEU LOCAL ET L'INVERSE EST UNE DIFFICULTE MAJEURE POUR CE GENRE DE MODELISATION. LA METHODE DES ELEMENTS DISTINCTS PROPOSEE ET DEVELOPPEE PAR CUNDALL UTILISE LE MEME PRINCIPE AVEC CERTAINES HYPOTHESES. CETTE TECHNIQUE PEUT ETRE AUSSI BIEN APPLIQUEE A DES DISQUE QU'A DES SPHERES. DEUX PROGRAMMES SONT TIRES DE CETTE METHODE: BALL ET TRUBAL. CE DERNIER PRESENTE CERTAINS AVANTAGES TEL QUE L'ELIMINATION DES FRONTIERES (PAROIS) ET PERMET DE SIMULER LE COMPORTEMENT DES PARTICULES SPHERIQUES DANS UN PLAN. DES SIMULATIONS NUMERIQUES ONT ETE EFFECTUEES SUR PLUSIEURS ECHANTILLONS DE BILLES DE VERRE A L'AIDE DU MODELE NUMERIQUE. LA COMPARAISON ENTRE CES SIMULATIONS ET DES ESSAIS REALISES AU LABORATOIRE TEL QUE L'ESSAI TRIAXIAL ET L'ESSAI DE CISAILLEMENT DIRECT DONNE UNE BONNE CONCORDANCE DES RESULTATS

Etude du comportement de l'interface milieu granulaire et inclusion par une approche multi-échelle

Author : Cécile Claquin
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 263 pages
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Book Synopsis Etude du comportement de l'interface milieu granulaire et inclusion par une approche multi-échelle by : Cécile Claquin

Download or read book Etude du comportement de l'interface milieu granulaire et inclusion par une approche multi-échelle written by Cécile Claquin and published by . This book was released on 2003 with total page 263 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'interaction sol-structure a fait l'objet de nombreuses études aussi bien expérimentales, numériques que théoriques, mais en considérant généralement le problème à son échelle globale. Cette zone d'interface, lieu de cisaillement entre le sol et la structure, ne fait intervenir qu'une faible épaisseur de sol, mais est d'une grande importance pour la stabilité des ouvrages. D'autre part, la nature discrète du milieu granulaire qu'est le sol, est un facteur essentiel pour la compréhension du comportement d'interface. L'étude du comportement d'interface à l'échelle des grains est désormais envisageable du fait de l'essor des moyens informatiques qui a favorisé le développement de codes de calculs discrets de plus en plus performants. Dans ce mémoire sont étudiées les effets sur le comportement en cisaillement et d'interface des paramètres spécifiques au milieu granulaire et à l'inclusion. L'effet de la granularité (plus ou moins étalée) du matériau sur sa structure et son comportement est ainsi analysé. L'influence de la géométrie des particules est étudiée en considérant des grains elliptiques plus ou moins allongés. Enfin, l'influence de la loi de contact (élastique linéaire ou non linaire frottant) est considérée, sachant qu'une loi élastique non-linéaire est plus réaliste physiquement, surtout pour des contacts entre particules de dimensions différentes. Pour ce qui concerne l'influence sur le comportement d'interface de l'inclusion, cette dernière est ici caractérisée par une double rugosité : de surface (caractérisée par le coefficient de frottement) et géométrique (modélisée par des motifs triangulaires). L'ensemble de ces points est analysé dans un premier temps par des simulations numériques d'essais biaxiaux ou de cisaillement annulaire à l'aide du code de calcul discret PFC2D basé sur la Méthode des Éléments Distincts. Les techniques de passage micro-macro, ou approches par homogénéisation, se proposent de décrire la loi de comportement global de milieu granulaire par des considérations à l'échelle des particules. Ainsi les observations concernant les structures granulaires étudiées par le code de calcul discret, servent-elles de bases aux développements d'approches d'homogénéisation qui tiennent compte de la forme des particules, de la non-linéarité de la loi de contact, de la granularité du milieux, et de l'influence de la géométrie de l'inclusion. Les résultats de ces approches théoriques, en terme de caractéristiques globales sont confrontés pour validation aux résultats issus de simulations numériques discrètes d'essais de cisaillement annulaire et biaxiaux.

Contribution à l'étude numérique et expérimentale de changement de phase en milieu poreux saturé

Author : Mohamed Benzadi
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 201 pages
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Book Synopsis Contribution à l'étude numérique et expérimentale de changement de phase en milieu poreux saturé by : Mohamed Benzadi

Download or read book Contribution à l'étude numérique et expérimentale de changement de phase en milieu poreux saturé written by Mohamed Benzadi and published by . This book was released on 1999 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette these constitue une contribution a l'etude numerique et experimentale de changement de phase en milieu poreux sature, elle est consacree a l'etude des processus de fusion et de solidification, tant du point de vue de la connaissance de ces processus (modelisation macroscopique, simulation numerique, experience de laboratoire) que du point de vue de leur controle (identification de position du front dans un milieu poreux sature). Sur le plan theorique et numerique, nous avons expose dans cette etude la formulation mathematique macroscopique des equations de conservation pour decrire clairement le cheminement qui conduit a une modelisation des processus de changement de phase d'un fluide (eau) saturant un milieu poreux, nous avons developpe un modele enthalpique qui nous a permis de traiter explicitement le probleme de changement de phase dans un seul domaine poreux constitue de deux sous domaines, liquide equivalent et glace equivalent. Nous avons developpe un code numerique, en utilisant la methode des volumes finis, ce code a ete valide avec la solution du probleme de stefan adaptee a un milieu poreux sature. Un modele analytique pour les problemes de changement de phase dans un domaine borne, inspire du probleme de stefan a ete developpe. Les resultats experimentaux obtenus permettent de mieux decrire la cinetique des transferts de changement de phase et de verifier la precision des resultats obtenus par simulation numerique. Par ailleurs, pour atteindre une precision significative des mesures de temperature, nous avons developpe une methode acoustique mieux appropriee a l'analyse du front de changement de phase, utilisant un algorithme developpe appele analyse de correlation des temps courts.

Etude du comportement dynamique des matériaux granulaires et tissés

Author : Jan Van Roey
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ISBN 13 :
Total Pages : 214 pages
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Book Synopsis Etude du comportement dynamique des matériaux granulaires et tissés by : Jan Van Roey

Download or read book Etude du comportement dynamique des matériaux granulaires et tissés written by Jan Van Roey and published by . This book was released on 2011 with total page 214 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de thèse porte sur l’étude des phénomènes de l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, de l’impact balistique dans un matériau granulaire, et de l’impact balistique sur un tissu. Afin d'évaluer l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, un dispositif expérimental a été conçu, qui permet d'évaluer à la fois la pression incidente et réfléchie, et la déflexion et l'accélération d'une plaque de référence, en fonction du temps. Le comportement du système étudié est décrit par un modèle masse-ressort-amortisseur à un degré de liberté.La performance balistique d'un granulat, soumis à l'impact d'un projectile sphérique, est étudiée sur la base de l'évolution de la vitesse de la bille dans le matériau. L'impact dans le matériau granulaire peut être considéré comme un impact hydrodynamique. Au niveau de l'étude numérique, deux approches sont utilisées pour l'application de la sollicitation sur le matériau granulaire : application directe de la pression de l'onde de choc, et propagation de l'onde dans un domaine Eulérien. De même, pour le granulat, plusieurs modèles de comportement sont étudiés. Dans le modèle numérique, le matériau granulaire est modélisé par un matériau équivalent homogénéisé. Un protocole expérimental spécifique a été développé en vue de la mesure continue de la vitesse d'un projectile lors de l'impact sur un tissu. La confrontation entre les résultats expérimentaux et un modèle analytique sur la base du principe de la conservation de quantité de mouvement, démontre que le modèle analytique simple est capable de décrire l'évolution de la vitesse pendant la première phase après l'impact.

Étude numérique de la croissance microbienne en milieu poreux

Author : Marbe Benioug
Publisher :
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Total Pages : 0 pages
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Book Synopsis Étude numérique de la croissance microbienne en milieu poreux by : Marbe Benioug

Download or read book Étude numérique de la croissance microbienne en milieu poreux written by Marbe Benioug and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'évolution d'une phase microbienne au sein d'un milieu poreux est un processus complexe de par la prise en compte des effets de croissance (ou de mortalité) et d'étalement de la phase cellulaire. D'autres processus tels que l'arrachement d'une partie du biofilm ou l'attachement-détachement de cellules mobiles depuis la phase fluide peuvent aussi contribuer à la variation du volume de biofilm présent. Une meilleure compréhension des interactions mis en jeu entre les processus de croissance de biofilm, du transport de soluté et de l'écoulement et une modélisation rigoureuse de ce processus de croissance à l'échelle microscopique est un enjeu essentiel à une prédiction plus fine du devenir des polluants dans les sols. L'évolution temporelle d'un milieu poreux sous l'effet de l'activité biologique constitue toutefois à l'heure actuelle un défi scientifique majeur d'un point de vue de la modélisation numérique. Les variations locales de la géométrie du domaine (bio-obstruction des pores) induisent en effet une chenalisation de l'écoulement et du transport qui va évoluer au cours du temps. Si différentes méthodes numériques - lagrangiennes ou eulériennes - ont été développées (méthode de capture du front, méthode d'interface diffuse de type « Level Set » ou « Volume Of Fluid »), elles restent souvent peu adaptées à des modélisations 3D à l'échelle du pore (temps de calcul, remaillage parfois nécessaire, problème de gain ou de perte de masse). Nous combinons ici une méthode IBM (Immersed Boundary Method) à une méthode LBM (Lattice Boltzman Method) pour le calcul de l'écoulement en 3D tandis qu'une approche de type VOF (Volume of Fluid) ou par reconstruction d'interface couplée à une discrétisation en Volume Finis est utilisée pour le transport des espèces chimiques. L'intérêt ici de la méthode IB-LBM est de pouvoir bénéficier de la précision de la formulation Lattice- Boltzmann tout en travaillant sur un maillage fixe, un terme correcteur venant modifier la vitesse au voisinage des interfaces mobiles. Le modèle d'écoulement-transport en milieu poreux évolutif développé est ensuite couplé à un modèle d'automate cellulaire prenant en compte les processus d'attachement-détachement. Le modèle est comparé à des benchmarks numériques et utilisé pour étudier les différents régimes de croissance du biofilm en fonction des conditions hydrodynamiques. Dans le dernier chapitre, ce modèle est étendu à la prise en compte d'une phase non-miscible afin d'étudier l'impact des processus de biodégradation sur la dissolution d'une phase polluante piégé. On se limite aux conditions où le NAPL est à saturation résiduelle. L'influence de la production de biosurfactant sur la solubilité du polluant ainsi que la toxicité de celui-ci sur la cinétique de croissance des bactéries est prise en compte. Plusieurs résultats numériques sont présentés afin d'illustrer l'influence des différents paramètres hydrodynamiques sur la dissolution du NAPL.