Séminaire de Mécanique d'Orsay
Jeudi 22 septembre à 14h au FAST
Ecoulements diphasiques à faible nombre capillaire dans des réseaux de canaux
Hugues Bodiguel
Laboratoire du Futur (LOF), Rhodia/CNRS/Universités de Bordeaux
 

Lors de ce séminaire j'essaierai de donner un aperçu de travaux récents que nous avons mené au laboratoire autour des problématiques de drainage en milieux poreux. Nous tirons parti des techniques de microfabrication pour générer à façon des réseaux pour lesquels nous contrôlons et la géométrie et les propriétés de mouillage. Ces réseaux sont assimilés à des modèles de milieux poreux, et sont particulièrement intéressants pour l'étude de phénomènes où la capillarité est importante, puisqu'ils interviennent à l'échelle du pore. En parallèle d'expériences dans ces micromodèles, nous utilisons, quand cela est possible, des simulations de réseaux de pores pour rendre quantitatives les interprétations de nos observations. Nous nous sommes concentrés sur deux principales problématiques. La première concerne le rôle couplé des propriétés de mouillage et de la géométrie du réseau sur les mécanismes d'invasion d'une part, et sur la désaturation capillaire d'autre part. Nous montrons qu'en mouillage partiel, une simple balance des forces visqueuses et capillaires à l'échelle des nœuds du réseau de pores permet de rendre compte quantitativement des expériences, alors qu'en mouillage total, la présence de films de mouillage et de films de coins nécessite la prise en compte de cette balance au sein même d'un pore. La deuxième problématique concerne le drainage par des solutions de polymères. Nos résultats, encore préliminaires, montrent des différences significatives par rapport à une référence qu'est le liquide newtonien, et lorsque la tailles des canaux est inférieure à quelques dizaines de micromètres. Afin de comprendre ces différences, nous étudions les propriétés de ces écoulements au sein d'un seul canal, et mettons en évidence l'importance du glissement sur les parois. Lorsque la taille des canaux devient inférieure au micromètre, nos résultats indiquent qu'en plus des effets de glissement, les propriétés rhéologiques de la solution sont affectées par le confinement.