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Programme/Financement

Agence Nationale de la Recherche (ANR) : Appel à projet Jeune Chercheur / Jeune Chercheuse (JCJC)
Comité ANR : Sciences de l’ingénierie et des procédés (CE51)
Référence du projet : ANR-23-CE51-0024
Période du financement : du 1er Janvier 2024 au 31 Décembre 2027
Coordinateur : Mathieu SOUZY (INRAE RECOVER)
Collaborateurs : Pierre PHILIPPE (INRAE RECOVER), Antoine WAUTIER (INRAE RECOVER), Nadia BENAHMED (INRAE RECOVER)
Budget : 236 k€

Objectifs

Scientifiques

• Visualisation directe de l’écoulement et des mécanismes à l’échelle du pore dans des milieux poreux 3D transparents
• Augmentation progressive de la complexité de la microstructure

Techniques

• Développement de techniques d’impression 3D de milieux poreux transparents reproduisant la microstructure d’échantillons de poreux scannés par tomographie RX 

Résumé

Le projet KiWiPoM propose de caractériser l’écoulement au sein de milieux poreux 3D, en s’intéressant à l’impact d’hétérogénéités dans la microstructure sur l’écoulement et ses propriétés de transport. Le programme de recherche s’appuie sur deux volets complémentaires. Le premier consiste à développer des techniques de visualisations directes des écoulements à l’échelle du pore dans des milieux poreux transparents artificiels à l’aide de techniques de vélocimétrie et d’adaptation de l’indice de réfraction optique. La perspective est d’augmenter progressivement le niveau de complexité des microstructures étudiées afin de caractériser l’impact des paramètres de la microstructure (variation de la distribution de taille de pores) et d’hétérogénéités locales (fractures, pores colmatés) sur les propriétés de l’écoulement. 

Le second volet couple microtomographie par rayons X, impression 3D, et moulage pour réaliser des reproductions transparentes de la microstructure d'échantillons réels de matériaux poreux et de géomatériaux. Cela permettra de lever un verrou technique majeur pour l’étude de milieux poreux : leur opacité. Par ailleurs, il permettra de réaliser des études originales impliquant la comparaison entre deux "jumeaux" avec modification de la géométrie locale dans l'un des deux milieux poreux, afin d’isoler finement le rôle de variations contrôlées de la structure sur l’écoulement.

Intégration du projet au sein de l’équipe G2DR

Le projet s’inscrit dans les problématiques de recherche de l’équipe G2DR du laboratoire RECOVER, qui portent principalement sur les risques environnementaux/technologiques pour les structures hydrauliques et les propriétés mécaniques des géomatériaux, avec un accent sur les instabilités granulaires, les processus d’érosion et de liquéfaction, et la résistance mécanique au cisaillement. KiWiPoM a pour ambition d’élargir ce champ d’expertise en faisant émerger une nouvelle thématique à l’interface de la mécanique des fluides et de la géomécanique. Le projet apportera également de nouveaux outils expérimentaux pour le développement d’approches innovantes pour l’étude de processus complexes dans les géomatériaux (érosion, suffusion, renforcement des sols), afin d'aborder les questions scientifiques pertinentes en relation avec les problématiques pratiques de terrain.

Equipe

INRAE RECOVER, Aix Marseille Université – Equipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque (G2DR), Aix-en-Provence, France
Mathieu Souzy : Chargé de recherche en géomécanique expérimentale (coordinateur)
Pierre Philippe : Directeur de recherche et responsable de l’équipe G2DR
Antoine Wautier : Ingénieur chercheur IPED en géomécanique
Nadia Benahmed : Chargée de recherche en géomécanique
Haotian Li : Doctorant sur le sujet « Flow kinematic in 3D Porous media » (démarrage Oct 2023)    

Produits de la recherche

Articles

A venir

Actes de conférences

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Présentation dans des congrès

A venir