Modeling coupled water flow, reactive transport and heat transfer in porous media
Modélisation de l'écoulement de l'eau, du transport réactif et du transfert de chaleur dans les milieux poreux
Résumé
This work addresses the modeling of flow, reactive transport and heat transfer in porous media with focusing on three main applications: (i) multicomponent reactive transport in the electro-diffusion process, (ii) Thermohaline convection in saturated porous media and (iii) Flow, dissolution and transport in fractured rocks. The main objective of this work is to improve the efficiency and accuracy of the numerical models and provide a deep understanding of the underlying physical processes. The first efforts are devoted to the evaluation of common assumptions on the formulation of multicomponent reactive transport studies for electro-diffusion. A significant part is dedicated to studies of thermohaline convection in saturated porous media. A semi-analytical solution is developed for the case of the 3D thermohaline convection and an advanced numerical model is developed for the reactive thermohaline convection with the application of CO2 sequestration. The last part of the thesis is devoted to the studies of flow, dissolution and transport in fractured rocks based on an advanced numerical technique.
Ce travail traite de la modélisation de l'écoulement, du transport réactif et du transfert de chaleur dans les milieux poreux en se concentrant sur trois applications principales : (i) le transport réactif multicomposant dans le processus d'électrodiffusion, (ii) la convection thermohaline dans les milieux poreux saturés et (iii) l'écoulement, la dissolution et le transport dans les roches fracturées. L'objectif principal de ce travail est d'améliorer l'efficacité et la précision des modèles numériques et de fournir une compréhension approfondie des processus physiques sous-jacents. Les premiers efforts sont consacrés à l'évaluation des hypothèses communes sur la formulation des études de transport réactif multicomposant pour l'électrodiffusion. Une partie importante est consacrée aux études de la convection thermohaline dans les milieux poreux saturés. Une solution semi-analytique est développée pour le cas de la convection thermohaline 3D et un modèle numérique avancé est développé pour la convection thermohaline réactive avec l'application de la séquestration du CO2. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'étude de l'écoulement, de la dissolution et du transport dans les roches fracturées, basée sur une technique numérique avancée.
Domaines
Sciences de la Terre
Origine : Version validée par le jury (STAR)