Instabilités dans les matériaux granulaires

La stabilité d’une interface mobile entre deux fluides non miscibles de viscosités et densités différentes est un problème classique dans la mécanique des fluides. De plus, lorsqu’un substrat solide est impliqué, le problème devient plus complexe avec l’ajout de la mouillabilité du solide par rapport aux fluides. C’est presque toujours le cas lorsque deux fluides sont impliqués, comme dans un écoulement multi-phasique dans des milieux poreux tels que les sols. Être capable de modéliser le déplacement de ces interfaces a une importance primordiale dans plusieurs applications allant de l’hydrologie à la séquestration géologique du CO2, au stockage souterrain de l’énergie et à l’élimination des déchets nucléaires.

Modélisation numérique d’instabilités hydrauliques de type fingering pendant le processus d’imbibition d’un échantillon de sable de Fontainebleau (réf: SH Ommi, G Sciarra, P Kotronis A phase field model for partially saturated geomaterials describing fluid-fluid displacements. Part II: Stability analysis and two-dimensional simulations, Advances in Water Resources,164 (2022) 104201)

Courbes de niveau du degré de saturation, de la déformation plastique volumétrique et de la déformation plastique déviatorique d’un sol limoneux fortement sur-consolidé sous imbibition.

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