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Construction of three-phase data to model multiphase flow in porous media: Comparing an optimization approach to the finite element approach - 23/11/10

Doi : 10.1016/j.crte.2010.07.004 
Raphaël di Chiara Roupert a, , Gerhard Schäfer a, Philippe Ackerer a, Michel Quintard b, Guy Chavent c, d
a Laboratoire d’hydrologie et de géochimie de Strasbourg, UMR 7517, université de Strasbourg/EOST, CNRS, 1, rue de Blessig, 67000 Strasbourg, France 
b Institut de mécanique des fluides, allée du Prof.-C.-Soula, 31400 Toulouse, France 
c Inria-Rocquencourt, BP 105, 78153 Le Chesnay cedex, France 
d Université Paris-Dauphine, Ceremade, 75775 Paris cedex 16, France 

Corresponding author.

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Abstract

Multiphase flow modelling is a major issue in the assessment of groundwater pollution. Three-phase flows are commonly governed by mathematical models that associate a pressure equation with two saturation equations. These equations involve a number of secondary variables that reflect the fluid behaviour in a porous medium. To improve the computational efficiency of multiphase flow simulators, several simplified reformulations of three-phase flow equations have been proposed. However, they require the construction of new secondary variables adapted to the reformulated flow equations. In this article, two different approaches are compared to quantify these variables. A numerical example is given for a typical fine sand.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

La simulation des écoulements triphasiques représente un enjeu majeur dans la caractérisation et le suivi des pollutions dans les hydrosystèmes souterrains. Les modèles mathématiques qui régissent ces écoulements sont généralement décrits par une equation en pression et deux équations en saturation. Au sein du milieu poreux, ces équations associent un certain nombre de variables secondaires qui traduisent le comportement des fluides entre eux. En cherchant à améliorer l’efficacité de la résolution numérique, plusieurs reformulations simplifiées des équations initiales ont été proposées. Elles nécessitent cependant la reconstruction de nouvelles variables secondaires adaptées à l’écoulement reformulé. Nous nous proposons de comparer ici deux approches différentes permettant de générer ces variables. Un test numérique est mené sur un sable fin.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Multiphase flow, Porous media, Parameterisation, Global pressure Optimization, Finite element

Mots clés : Écoulement multiphasique, Milieu poreux, Paramétrisation, Pression globale, Optimisation, Éléments finis


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Vol 342 - N° 11

P. 855-863 - novembre 2010 Retour au numéro
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