Problèmes de thermodynamique et de thermo-hydro-mécanique associés à l'exploitation du sous-sol

Résumé : Mes travaux de recherches sont motivés par diverses problématiques liées à l’exploitation du sous-sol telles que le stockage d’énergie, l’exploitation de gisements complexes ou encore le stockage profond des déchets radioactifs. Ces problématiques présentent un vaste champ pluridisciplinaire d’investigation que j’ai commencé il y a maintenant près de seize ans. Face à la complexité des problèmes posés et la diversité des disciplines scientifiques couvertes, ma contribution dans ces domaines était de différentes natures mais gardant toujours une approche globale basée sur une compréhension macroscopique des phénomènes. Dans ce mémoire, organisé en quatre chapitres, je me suis attaché davantage aux aspects de modélisation. Dans le premier chapitre, qui servira de base aux chapitres suivants, je présente au mieux le cadre général de la thermodynamique des milieux continus dans l’objectif d’établir les équations de bilan dont certaines comme celle de l’énergie reste encore mal maîtrisée surtout dans le cas des systèmes ouverts qui m’intéresse et qui, en plus d’être multiconstituant et multiphasique, peuvent changer de masse soit par réactions chimiques soit par changement de phase. Le deuxième chapitre porte sur les lois de comportement et aborde en particulier celles qui régissent le comportement complexe des géomatériaux formant la roche hôte telle que le sel gemme. Le troisième chapitre est dédié à la problématique du stockage d’énergie. Dans ce domaine, qui confie au sous-sol un rôle déterminant dans la transition énergétique, je développe l’approche que j’ai adoptée pour la réalisation du logiciel Demether dédié à la résolution des problèmes thermodynamiques liés au stockage des fluides dans des cavités souterraines et qui traite en particulier le cas des cavités salines. Quant au dernier chapitre, je l’ai consacré à la congélation artificielle des terrains qui rentre dans la problématique d’exploitation des gisements miniers complexes par des méthodes non conventionnelles, et qui pose des verrous scientifiques qui ne sont pas uniquement liés aux changements de phase et aux comportements thermo-hydrauliques mais aussi et surtout aux comportements mécaniques et d’une manière générale aux capacités prédictives des modèles de couplage thermo-hydromécaniques. Je conclue le rapport par des perspectives de recherche qui auront pour objectif de poursuivre les thématiques actuelles tout en consolidant chacun des maillons de la chaîne : expérimentation - modélisation - simulation.
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [339 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/tel-02239077
Contributeur : Ahmed Rouabhi <>
Soumis le : jeudi 1 août 2019 - 15:05:22
Dernière modification le : vendredi 2 août 2019 - 03:02:04

Fichier

HDR_AHMED_ROUABHI.pdf
Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02239077, version 1

Citation

Ahmed Rouabhi. Problèmes de thermodynamique et de thermo-hydro-mécanique associés à l'exploitation du sous-sol. Matériaux et structures en mécanique [physics.class-ph]. Sorbonne Université, 2019. ⟨tel-02239077⟩

Partager

Métriques

Consultations de la notice

286

Téléchargements de fichiers

202