Implications de la thermodiffusion dans le problème de la stabilité hydrodynamique des fluides en milieu poreux

Cette recherche repose sur des investigations experimentales, analytiques et numeriques pour caracteriser l'impact de la thermodiffusion (transport de matiere en solution en presence d'un gradient thermique) sur les instabilites hydrodynamiques des fluides en milieu poreux. L'adaptation du code METIS de transport (masse et chaleur) en milieu poreux a conduit a inclure le transport par thermodiffusion pour les solutions binaires et ternaires (maillage 2D et 3D). La verification de la qualite des resultats numeriques a ete realisee a partir de donnees experimentales et de solutions analytiques. Un programme experimental a procure des cinetiques de concentration et des repartitions des masses a l'etat stationnaire dans des milieux poreux (billes de zirconium) satures par des solutions binaires ou ternaires et soumis a un gradient de temperature vertical descendant ou horizontal pour les colonnes de diffusion thermogravitationnelle (couplage thermodiffusion-convection). Le modele METSOR (METIS modifie) reproduit correctement les donnees experimentales par l'ajustement du coefficient de thermodiffusion caracterisant le transport du solute dont les valeurs sont en accord avec l'exercice d'intercomparaison de Fontainebleau. Les problemes de stabilite hydrodynamique ont ete apprehendes a partir de solutions analytiques. Les nombres de Rayleigh thermiques (stabilite marginale) sont en accord en condition de thermique pure et thermodiffusion. Les migrations de solutes en presence de convection ne sont pas plus importantes qu'en condition de thermodiffusion pure. Ce travail a ete applique a la modelisation de l'aquifere surplombant un stockage de dechets radioactifs pour l'ANDRA.