Electro-osmotic transport in deformable porous media, Application to Agar gel
Transfert électro-osmotique en milieu poreux déformable - Application au gel d'agar-agar
Résumé
The electro-osmosis phenomenon is of great interest in several ¯elds : soil science, site remediation, biotechnology, ... In part I, a modelling of electro-osmosis in deformable porous media is proposed. The expressions of dissipations highlight the contribution of transfer phenomena and mechanics to entropy growth. In part II, the transport relation of an electrolyte is established. An experimental device was developed in order to analyse the coupling between hydraulic and electric phenomena. The material is Agar gel, a biphasic gel widely used in biomedical engineering as a reference medium for soft tissues. In part III, the deformation of the solid skeleton and its coupling with electro-osmotic transport is considered. Some aspects are validated by drained ¾dometric tests on Agar gel under mechanical end electrical stresses.
L'électro-osmose, qui consiste à déplacer les constituants de la phase liquide dans un milieu poreux par l'application d'un champ électrique, intervient dans de nombreux domaines : géotechnique, dépollution des sols, biotechnologies... La partie I de ce mémoire propose une modélisation de l'électro-osmose en milieu poreux déformable. Elle conduit à l'écriture des dissipations et fait apparaître la contribution des phénomènes de transfert et de la mécanique à la production d'entropie. La partie II est consacrée à l'écriture d'une relation générale de transfert d'un électrolyte. Un banc expérimental d'électro-osmose a été réalisé pour examiner les couplages entre phénomènes hydraulique et électrique. Le matériau d'étude est le gel d'Agar, un gel diphasique souvent utilisé comme milieu modèle de tissus biologiques. La partie III concerne la prise en compte de la déformation du squelette solide et son couplage avec le transfert électro-osmotique. Certains aspects sont validés par des essais de consolidation oedométrique du gel d'Agar soumis à des sollicitations mécanique et électrique.
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