Salt solution transport in Hele-Shaw cell : experiments and numerical simulations
Transport d'une solution saline en cellule de Hele-Shaw : expériences et simulations numériques
Abstract
To study the spatio-temporal evolution of a miscible and non-reactive contaminant into a saturated porous media, a laboratory model (a transparent Hele-Shaw cell) was developed. The carrying out of the experimental set-up, the plates are made of optical glass, allowed to elaborate a global and non-intrusive method to measure concentration in the mixing zone. This method is based on light absorption properties by dye marking injected solution.
Afin d'étudier l'évolution spatio-temporelle d'un polluant miscible à l'eau et non réactif dans un milieu poreux saturé, un modèle de laboratoire (une cellule de Hele-Shaw transparente) a été développé. Une méthode globale et non intrusive a été mis au point pour mesurer la concentration dans la zone de mélange. L'analogie entre cellule de Hele-Shaw et milieu poreux est obtenue par développement asymptotique et homogénéisation pour prendre en compte la variation de la masse volumique et de la viscosité dynamique en fonction de la concentration. Une nouvelle forme du tenseur de dispersion est établie. Les expériences reproductibles montrent que le panache se propage sous la forme d'un ou de deux doigts. Un critère, basé sur le rapport entre la vitesse gravitationnelle et celle à l'injection, est formulé pour prédire le type de propagation. Les simulations, réalisées avec un code numérique incluant la nouvelle forme du tenseur de dispersion, reproduisent les résultats expérimentaux.