ThèmeA  : Ecoulements Multiphasiques

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Sommaire du cours

1. Éléments de thermodynamique
   1. Thermodynamique d'un système de N composantes
      • Composantes - phases
      • Dissolution des composantes dans les phases, miscibilité
      • Diagramme de phase P-T, classes de systèmes, ligne de Maxwell
      • Stabilité, états métastables, condition de stabilité
      • Systèmes di- et triphasiques
      • Variance du système, règle de phase de Gibbs
      • Utilisation pratique de la règle de phase
   2. Thermodynamique d'un système de 2 et 3 composantes
      • Système binaire : les nodes
      • Diagramme ternaire de Gibbs pour N=3, ses propriétés
      • Diagramme ternaire cartésien
      • Tie-lines, binodale, lignes de dissolution
   3. Lois de dissolution et équilibre de phase
      • Potentiels chimiques
      • Conditions d'équilibre
      • Équations d'état des phases
      • Coefficients de partage
      • Modèle mathématique générale d'équilibre compositionnel
      • Calcul des concentrations des composantes dissoutes dans les phases
      • Loi de Dalton
      • Loi de Raoult
      • Loi d'Henry
      • Loi d'Amagat
      • Diagramme ternaire pour les coefficients de partage constants
   4. Influence du milieu poreux sur l'équilibre de phase
      • Influence de la capillarité sur la variance thermodynamique
      • Influence de la capillarité sur le digramme de phase
      • Phénomènes hystérétiques condensation-évaporation en milieux poreux
      • Transformation d\u2019un diagramme de phase en milieu microporeux
      • Régimes oscillatoires des écoulements compositionnels
      • Non équilibre
2. Hydrodynamique d'un système compositionnel
   • Lois de conservation
   • Couplage hydro-thermodynamique
   • Propriétés du système
   • Cas N=2
   • Cas stationnaire : découplage hydro-thermo
3. Hydrodynamique d'un système compositionnel gaz-liquide
   • Particularités d'un système gas-liquide: mobilités contrastées
   • Comportement limite
   • Découplage hydro-thermo, monovariance
   • Modèle hydrodynamique limite
   • Modèle limite et streamline simulation
   • Systèmes hors équilibre de phase I : miscibilité retardée
   • Systèmes hors équilibre de phase II : près de l'immiscibilité
4. Adsorption, diffusion, capillarité dans les systèmes multi-composants
   • Adsorption classique (Langmuir) et bi-composante
   • Exemple : injection du CO2 dans une mine de charbon
   • Influence de la composition des phases sur les perméabilités relatives
   • Influence de la composition des phases sur la capillarité et mouillabilité
   • Diffusion en milieu poreux
   • Diffusion en bétons, structure d'un béton
5. Réactivité chimique et bactériologique possible dans les fluides compositionnels d'un stockage souterrain
   • Activité bactérienne possible liée à la présence de H2
   • Analogie avec des stockages souterrains de gaz
   • Modèle de transport réactif catalysé par bactéries
   • Modèle de la dynamique de population
   • Scénarios possibles d'évolution