Etude physique de l’écoulement des fluides dans les milieux poreux

Résumé En Fr

Physical study of the flow of fluids in porous media. The investigation of liquid flow in porous media shows that the head loss is generally proportional to the discharge. When dealing with gases, however, experiments show that the head loss increases much more rapidly than the discharge. The Author has shown that this fact is accounted for by additional head losses resulting from irreversible kinetic effects on the gas along the porous channels, the cross-sections of which vary continuously. A very simple quadratic form of the flow relationship is finally obtained, involving only two coefficients depending on the nature of the porous medium. By backing up the calculations with a statistical model representing the porous flow paths, these coefficients have been successfully explicited. By comparing the results thus obtained with those arrived at from parallel studies on the capillary properties of porous media, it was possible to verify the soundness of the theories.

L'étude des écoulements liquides en milieu poreux montre que la perte de charge est généralement proportionnelle au débit. Par contre, dans le cas des gaz, l'expérience montre que la perte de charge croît beaucoup plus rapidement que le débit. Nous avons montré que l'on devait imputer ce fait à des pertes de charge supplémentaires dues aux irréversibilités cinétiques subies par le gaz le long des cheminements poreux dont la section varie continûment Nous aboutissons à une forme quadratique très simple de la loi d'écoulement ne faisant intervenir que deux coefficients dépendant de la nature du milieu poreux. Appuyant les calculs sur un schéma statistique de représentation des cheminements poreux, nous avons pu expliciter ces coefficients. La confrontation des résultats ainsi obtenus avec ceux déduits d'études parallèles sur les propriétés capillaires des milieux poreux a permis de vérifier le bien-fondé des hypothèses.