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Conference papers

Mesures de coefficients de dispersion en milieu poreux par RMN à  gradients de champ pulsés

Résumé : Ce travail porte sur la mesure de coefficients de dispersion en milieu poreux par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). L’avantage de cette technique est d’être non-invasive (pas d’ajout de traceur) et non-destructive. Elle s’appuie sur la mesure du coefficient d’autodiffusion des molécules constituant le fluide. L’objectif est d’obtenir des résultats de dispersion avec la meilleure précision possible. Les mesures du coefficient de dispersion sont réalisées sur un spectromètre de 14,1 T qui nous permet d’avoir un signal RMN de très bonne qualité. Les mesures sont faites par méthode RMN à gradients de champ pulsés. Nous utilisons une séquence de type PGSE1 (Pulsed Gradient Spin Echo) qui donne accès au déplacement moyen des molécules. Pour décrire les phénomènes de dispersion, quel que soit l’état du régime (transitoire ou asymptotique), nous calculons les propagateurs de diffusion (distribution spatiale des déplacements des molécules) à partir d’une transformée de Fourier inverse du signal RMN. Les propagateurs permettent ensuite de remonter à la vitesse moyenne du fluide ainsi qu’au coefficient de dispersion2. La mise au point de la méthode a été réalisée à partir d’expériences de dispersion de type Taylor-Aris dans des tubes de faibles diamètres (< 1 mm). Pour ce cas simple, il est possible de faire des simulations stochastiques à partir desquelles on peut calculer des propagateurs théoriques. Le bon accord entre les résultats obtenus par simulation et les mesures RMN ont permis de valider cette méthode de mesure pour différents débits et diamètres de tube. Nous avons ensuite étudié la dispersion dans des milieux poreux saturés en eau à différents nombres de Péclet (10 < Pe < 50). Les milieux poreux sont des empilements de billes mono-disperses de diamètre voisins de 100 µm. Les propagateurs expérimentaux sont obtenus avec le même mode opératoire. En choisissant la direction des impulsions de gradient de champ, nous pouvons mesurer avec une excellente précision les coefficients de dispersion longitudinale et transversale.
Document type :
Conference papers
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https://hal.univ-lorraine.fr/hal-01446549
Contributor : Lemta Ul <>
Submitted on : Thursday, January 26, 2017 - 10:15:30 AM
Last modification on : Friday, February 26, 2021 - 2:46:03 PM

Identifiers

  • HAL Id : hal-01446549, version 1

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Citation

Jean-Paul Mérel. Mesures de coefficients de dispersion en milieu poreux par RMN à  gradients de champ pulsés. 21ème Congrès Français de Mécanique, Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux; Association française de mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-01446549⟩

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