Description du projet
Modéliser les modifications morphologiques induites par l’écoulement dans les systèmes poreux multi-échelles
Dans de nombreux systèmes environnementaux et industriels qui impliquent des fluides dans des milieux poreux, les conditions d’écoulement locales modifient la structure poreuse. De la même manière, l’écoulement est contrôlé par la géométrie de la matrice poreuse. C’est le cas de la neige, lorsque les cristaux de glace fondent, l’eau s’infiltre dans l’espace interstitiel, faisant fondre les cristaux voisins ou regelant autour d’eux. La prévision de la dynamique de ces systèmes constitue un défi en raison du couplage à plusieurs voies, de la nature multi-échelle et des mécanismes de rétroaction. Le projet MORPHOS, financé par le CER, se propose de développer un cadre de modélisation multi-échelle pour prévoir les modifications morphologiques à grande échelle et à long terme des systèmes poreux induites par l’écoulement. Il fera appel à des simulations à haute résolution et des expériences contrôlées en laboratoire pour développer des modèles simples et fiables afin de concevoir, prévoir et contrôler ces écoulements.
Objectif
Fluid flows through porous media with morphology modifications are ubiquitous across nature and industry, from the melting and refreezing of snow to the migration of carbon dioxide in underground aquifers, from phase-change materials in energy storage systems to the formation of sea ice. A key property of media experiencing morphology variations is that the modifications of the pore structure relate to the local flow conditions, which in turn are affected by the geometry of the porous matrix. Despite their importance and pervasiveness, measuring and modelling flow transport and medium evolution in these systems remains challenging, due to the multiway coupling, multiscale nature and feedback mechanisms. The objective of this project is to shed new light on the evolution of porous multiscale systems characterised by flow-induced morphology modifications. Three classes of media with increasing levels of complexity (porous media with phase-change, reactive media and reactive media with phase-change) will be investigated in well-defined and controlled flow configurations. To tackle these problems, we will employ in a complementary manner a combination of numerical simulations, laboratory experiments and theoretical modelling. We will use these findings in a multiscale modelling framework where the large-scale and long-term flow behaviour is predicted by simple models that are fed with the results of high-resolution numerical and laboratory experiments. This project aims at a true scientific breakthrough: we want to gain a quantitative understanding of flow transport and medium evolution in porous media with morphology modifications, unraveling a number of physical mechanisms that will allow the prediction and control of these complex systems.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
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