Ecoulements biphasiques dans les matériaux granulaires : suivi spatio-temporel de l’interface et de la réponse mécanique
Abstract
L'accélération de la transition énergétique s'appuie largement sur les sources d'énergie renouvelables et sur le stockage de l'excès de cette énergie en sous sol. Cependant, lors des opérations d'injection ou de soutirage, les écoulements biphasiques qui se manifestent peuvent devenir instables et menacer l'intégrité du réservoir. Ces phénomènes impliquent différents couplages (thermo-chemo-hydro-mécanique) et sont complexes à traiter. Cette étude examine, à l'échelle du laboratoire, les écoulements biphasiques instables à travers un matériau granulaire, en se concentrant sur le couplage hydro-mécanique. L'impact de ces instabilités hydrauliques sur une squelette solide qui subit un chargement mécanique est une nouveauté dans le domaine. Une nouvelle et unique machine biaxiale a été conçue afin de générer ces écoulements instables et en parallèle filmer cette infiltration grâce à la conception originale de la machine ainsi qu'au système optique de haute résolution mis en place. Le recours à la méthode de corrélation d'images numériques et le développement d'une nouvelle approche pour la détection de l'interface sont les piliers pour extraire les données pertinentes. Ainsi, les résultats obtenus révèlent une corrélation entre la propagation de la digitation et les déformations générées. La déformation volumétrique moyenne calculée à l'intérieur du doigt indique une dilatation du milieu lors du drainage.
