Description du projet
Caractériser le couplage entre l’écoulement, le transport et la déformation dans les milieux poreux mous
De nombreux matériaux naturels, industriels et domestiques sont mous, poreux et emplis de liquide, notamment les sols, les lentilles de contact et les cartilages. Ces matériaux sont difficiles à appréhender et à modéliser car la déformation du squelette solide poreux est fortement couplée au mouvement du fluide dans l’espace poreux, ce qui a des implications importantes pour l’évolution des bulles de gaz et le transport des solutés. La compréhension de ce couplage est essentielle pour une variété d’applications, notamment le traitement du papier et l’administration de médicaments. Le projet DEFTPORE, financé par l’UE, contribuera à cette compréhension en étudiant une séquence d’adaptations de problèmes d’écoulement classiques à des milieux mous, en s’appuyant sur la richesse des données et des connaissances existantes sur les milieux poreux rigides, pour caractériser l’écoulement, le transport et la déformation dans les milieux poreux mous.
Objectif
Fluid flows through soft porous media are ubiquitous across nature and industry, from methane bubbles rising through lakebed and seabed sediments to nutrient transport in living cells and tissues to the manufacturing of paper products and many composites. Despite their ubiquity, flow and transport in these systems remain at the frontier of our ability to measure and model. A defining feature of soft porous media is that they can experience deformations that transform the pore structure. This has profound implications for the transport and mixing of solutes and the simultaneous flow of multiple fluid phases, both of which are strongly coupled to the pore structure. The goal of this project is to shed new light on flow and transport in soft porous media by studying a series of three canonical flow problems (tracer transport, miscible viscous fingering, and two-phase flow) across soft adaptations of three classical model systems (a soft-walled Hele Shaw cell, a quasi-2D packing of soft beads, and a cylindrical 3D “core” of soft beads). These flow problems and model systems have been thoroughly studied in the context of stiff porous media, allowing us to leverage decades of previous work and focus exclusively on the new behaviour introduced by “softness”. We will collect an extensive set of new, high-resolution experimental observations in each of these model systems, and we will reconcile these observations with mathematical models based on the traditional approach of upscaled constitutive functions. By updating this traditional approach to account for deformation, we will provide a new, pragmatic class of continuum models that capture the leading-order features of flow and transport in soft porous media. Our results will jumpstart the field of flow and transport in soft porous media, breaking open a vast new realm of research questions and applications around understanding, predicting, and controlling 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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- ingénierie et technologieingénierie des materiauxcomposites
- sciences naturellessciences chimiqueschimie organiquecomposés aliphatiques
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
OX1 2JD Oxford
Royaume-Uni