Présentation
RÉSUMÉ
On désigne par milieu poreux un solide de forme complexe renfermant des cavités appelées pores. Les milieux poreux sont le siège de multiples phénomènes physico-chimiques et de transport. L'étude de ces phénomènes nécessite la connaissance des propriétés de stockage des fluides, des propriétés de transferts et éventuellement des propriétés mécaniques. Les transferts de chaleur en milieux poreux sont souvent complexes. Cet article introduit les notions indispensables concernant la caractérisation des milieux poreux, puis établit une synthèse et une initiation à des ouvrages plus spécialisés.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Abdelkader MOJTABI : Professeur université Paul Sabatier Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse (France)
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Marc PRAT : Dr CNRS Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse (France)
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Michel QUINTARD : Dr CNRS Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université de Toulouse, CNRS, Toulouse (France)
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Jean TAINE : Professeur CentraleSupélec, Université Paris-Saclay Lab. EM2C, UPR 288 du CNRS Bât. Eiffel, rue Joliot Curie, 91192 Gif-sur-Yvette Cedex (France)
INTRODUCTION
On désigne communément par milieu poreux un solide de forme complexe renfermant des cavités appelées pores . Ces cavités peuvent communiquer entre elles et contenir une ou plusieurs phases fluides pouvant s’écouler et, éventuellement, échanger entre elles et/ou avec le solide de la matière et/ou de l’énergie. La partie solide, encore appelée matrice poreuse, peut être déformable mais doit avoir une certaine cohésion, ce qui exclut de notre définition les lits fluidisés constitués de particules solides tenues en suspension sous l’effet d’un écoulement du fluide interstitiel.
On trouve de nombreux exemples de milieux poreux dans la vie courante : textiles, cuirs, papiers, tissus, matériaux de construction, isolants, sols et formations rocheuses, filtres, revêtements d’échangeurs, plats et légumes déshydratés, tissus biologiques, réacteurs nucléaires, colonnes de génie chimique, etc.
D’une très grande variété, aussi bien de structure (forme et taille des grains et des pores de la matrice, figure 1 ) que de nature (propriétés physico-chimiques des matériaux constitutifs) ou d’échelles spatiales (plusieurs dizaines de kilomètres cubes pour les gisements d’hydrocarbures et les nappes d’eau souterraines, à quelques millimètres cubes pour certains types de membranes filtrantes), les milieux poreux occupent une large place et jouent un rôle important dans de nombreux secteurs industriels et phénomènes naturels. En se limitant à quelques exemples typiques, on peut notamment citer : le génie pétrolier, le génie chimique et l’électrochimie, l’hydrogéologie, la géothermie, le génie thermique, le génie civil, la médecine, la biochimie, le génie nucléaire...
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MOTS-CLÉS
Flux thermique | porosité
VERSIONS
Il existe d'autres versions de cet article :
- Version archivée 1 de oct. 2008 par Serge BORIES, Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD
- Version courante de mai 2025 par Abdelkader MOJTABI, Marc PRAT, Michel QUINTARD, Jean TAINE
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Transferts de chaleur dans les milieux poreux - Conduction, convection, rayonnement
Classification et caractérisation des milieux poreux
Sources bibliographiques
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