Skip to main content

Coupled multi-scale modelling of mechanical degradation and transport phenomena in damaging multi-phase geomaterials for environmental applications

Article Category

Article available in the folowing languages:

Un projet financé par l'UE a affiné les modèles à l'échelle des pores

Pour prévoir avec plus d'exactitude la diffusion de fluides, des scientifiques financés par l'UE ont conçu des modèles numériques simulant l'écoulement à l'échelle des pores.

Technologies industrielles

Ils doivent aussi utiliser des simulations numériques pour extrapoler sur plusieurs ordres de magnitude, afin de couvrir l'ensemble des zones où surviennent les phénomènes intéressants, comme le passage de l'eau à travers des membranes en vue de son traitement ou le transport de solutés dans les sols. Dans un contexte industriel ou dans le cadre de l'environnement, les interactions sont tellement complexes qu'il est difficile de comprendre de tels phénomènes de transport. L'équipe du projet MULTIROCK a conçu une stratégie de modélisation à plusieurs échelles pour gérer les problèmes spécifiques. Les espaces libres des matériaux poreux contiennent souvent deux ou trois composantes fluides: des liquides, des gaz et des solides plastiques. Les matériaux poreux absorbent les fluides, qui diffusent dans le matériau déformable et modifient ses propriétés physiques. En outre, l'écoulement du fluide est modifié par des charges externes ainsi que par des processus comme la corrosion. Il fallait dont disposer d'une méthode informatique polyvalente pour étudier les effets de la dégradation progressive sur la perméabilité. La modélisation à l'échelle des pores a été adaptée à divers types de matériaux comme des rocs et des sols avec une structure microscopique complexe. Les scientifiques de MULTIROCK ont développé les logiciels pour modéliser avec exactitude l'écoulement des fluides à l'échelle des pores, et ont pu traduire leurs découvertes en comportement à l'échelle macroscopique. Les résultats des calculs couvrant plusieurs échelles ont bien reproduit les perméabilités expérimentales ainsi que la dispersion mécanique observée dans les bancs de test. Ces nouvelles techniques pourraient faire de la modélisation un outil prédictif, ce qui serait utile en ingénierie. Les résultats du projet sont décrits dans cinq articles, publiés dans des revues internationales révisées par des pairs.

Mots‑clés

Pore, fluide, modèle numérique, membrane, traitement de l'eau, soluté, corrosion, dégradation, perméabilité, microstructure, logiciel

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application