Les milieux poreux sont omniprésents dans de nombreux domaines concernant les milieux naturels, manufacturés, ou biologiques. La modélisation des transferts de chaleur dans ces milieux nécessite la prise en compte de l’aspect multi-échelle, qui, dans cet article, sera limitée au passage de l’échelle du pore à une échelle macroscopique ou de Darcy. Les propriétés macroscopiques ou effectives (perméabilité, diffusion effective, etc.) sont décrites dans le texte pour l’essentiel des mécanismes de transferts de chaleur : conduction, convection et convection naturelle, transfert radiatif.
Les mécanismes de changement de phase sont présents dans de nombreux domaines: opérations industrielles de séchage, géothermie, échangeurs… Plusieurs modèles macroscopiques sont possibles: par exemple darcéen ou inertiel pour le bilan de quantité de mouvement, ou bien modèles équilibre local ou non-équilibre local pour le bilan d’énergie. Les teneurs en eau d’équilibre dépendent des effets capillaires et d’adsorption. Un modèle complet est complexe. Sous certaines conditions, un modèle de transport de l’eau sous la forme d’une équation de diffusion non linéaire peut constituer une bonne approximation. Cependant, les champs de saturation, température, concentrations, pression et vitesses sont souvent complexes, reflétant les divers mécanismes affectant le transport de l’eau.
Cet article présente les méthodes de caractérisation des matériaux poreux ou pulvérulents basées sur la porosimétrie au mercure. Les phénomènes physiques à la base de ces méthodes sont décrits et interprétés sur le plan thermodynamique. Les principales procédures expérimentales sont ensuite exposées en détaillant l’influence des conditions expérimentales sur les résultats obtenus. Ces derniers sont interprétés en prenant en compte la complexité des phénomènes capillaires, qui conduisent notamment à des hystérésis d’intrusion-extrusion, et l’influence des principaux paramètres qui interviennent dans les conditions expérimentales ou qui sont liés à la structure du solide. L’exploitation des données en termes de distribution de taille de pore, de porosité ou densité est détaillée et comparée à celles obtenues par d’autres techniques.
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