Soutenance de thèse de Marion Serres

Marion Serres a effectué une thèse en partenariat entre l’ENS de Lyon et le LGPC.
Sa soutenance aura lieu le 22 juin à 10h00 en amphi Schrödinger à l’ENS de Lyon et est ouverte à tous.

Le titre est : Étude hydrodynamique d’un écoulement gaz-liquide dans un milieu poreux confiné.

Résumé : Cette thèse se focalise sur les écoulements gaz-liquide dans un milieu poreux, problématique rencontrée dans des domaines variés allant de la physique fondamentale à la chimie appliquée. Nous avons caractérisé expérimentalement les régimes hydrodynamiques dans deux géométries différentes : un canal millifluidique (écoulement quasi-1D) et une cellule de Hele-Shaw (écoulement quasi-2D). L’originalité de ce travail est d’analyser l’effet du milieu poreux (lits de billes polydisperses ou mousses solides à cellules ouvertes), du confinement (1D/2D) et de la gravité en couplant des approches locales et globales développées dans les communautés de physique expérimentale et de génie chimique. D’une part, une analyse globale a permis de quantifier les pertes de charge et, basée sur le transport d’un traceur fluorescent, les distributions de temps de séjour et le transfert gaz-liquide dans l’expérience 1D ; d’autre part, une analyse locale de la fraction liquide et l’évolution spatio-temporelle de son contenu fréquentiel ont permis de mettre en évidence deux régimes hydrodynamiques dans le canal millifluidique : un régime pseudo-Taylor, où les caractéristiques de l’écoulement périodique amont sont conservées, et un régime modulé, pour lequel l’écoulement se désorganise à l’entrée du milieu poreux. Un modèle phénoménologique basé sur la propagation des bulles dans le milieu est proposé, et rend compte de l’existence de ces deux régimes. Enfin, ces deux analyses sont couplées pour étudier les écoulements dans le cellule de Hele-Shaw et une analyse dimensionnelle de l’effet et de la gravité sur les écoulements gaz-liquide dans un milieu poreux est proposée.