Comptes Rendus
Transfert d'eau en sol aride avec changement de phase
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 11, pp. 759-765.

La modélisation du transfert d'eau dans un sol à faible teneur en eau (domaine pendulaire et hygroscopique) proposée s'appuie sur l'idée d'un changement de phase liquide–gaz accompagné d'un transfert en phase gazeuse. Le modèle de changement de phase développé introduit un coefficient phénoménologique déterminé lors d'une étude expérimentale de volatilisation sur des échantillons centimétriques. Dans un deuxième temps, des simulations numériques basées sur le modèle de transfert sont comparées aux cinétiques expérimentales de séchage d'un échantillon macroscopique. Le bon accord obtenu conforte l'hypothèse d'un transport en phase gazeuse associé à un changement de phase avec non-équilibre thermodynamique liquide–gaz.

The description of water transport in soil at low water content proposed is based on the idea that liquid–gas phase change occurs with vapor diffusion in the gas phase. The phase change modelisation introduces a phenomenological coefficient characterized through an experimental investigation done on small-scale soil samples. Then, numerical simulations are compared to experimental drying kinetics carried out on macroscopic soil samples. Good agreement is obtained, which strengthens the hypothesis of transport in the gas phase associated with a non-equilibrium liquid–gas phase change.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.1016/j.crme.2003.07.005
Mots-clés : Milieux granulaires, Sols, Milieux poreux, Transfert d'eau, Changement de phase, Sol aride, Évaporation
Keywords: Granular media, Soils, Porous media, Water transport, Phase change, Dry soil, Evaporation

Ali Chammari 1 ; Betaboale Naon 2 ; Fabien Cherblanc 1 ; Jean-Claude Bénet 1

1 Laboratoire de mécanique et génie civil, Université Montpellier 2, CC 048, place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier cedex 05, France
2 IUT – Université polytechnique de Bobo-Dioulasso, 01 BP 1091 Bobo-Dioulasso, Burkina Faso
@article{CRMECA_2003__331_11_759_0,
     author = {Ali Chammari and Betaboale Naon and Fabien Cherblanc and Jean-Claude B\'enet},
     title = {Transfert d'eau en sol aride avec changement de phase},
     journal = {Comptes Rendus. M\'ecanique},
     pages = {759--765},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {331},
     number = {11},
     year = {2003},
     doi = {10.1016/j.crme.2003.07.005},
     language = {fr},
}
TY  - JOUR
AU  - Ali Chammari
AU  - Betaboale Naon
AU  - Fabien Cherblanc
AU  - Jean-Claude Bénet
TI  - Transfert d'eau en sol aride avec changement de phase
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2003
SP  - 759
EP  - 765
VL  - 331
IS  - 11
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crme.2003.07.005
LA  - fr
ID  - CRMECA_2003__331_11_759_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Ali Chammari
%A Betaboale Naon
%A Fabien Cherblanc
%A Jean-Claude Bénet
%T Transfert d'eau en sol aride avec changement de phase
%J Comptes Rendus. Mécanique
%D 2003
%P 759-765
%V 331
%N 11
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crme.2003.07.005
%G fr
%F CRMECA_2003__331_11_759_0
Ali Chammari; Betaboale Naon; Fabien Cherblanc; Jean-Claude Bénet. Transfert d'eau en sol aride avec changement de phase. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 11, pp. 759-765. doi : 10.1016/j.crme.2003.07.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2003.07.005/

[1] J.-C. Bénet; P. Jouanna Phenomenological relation of phase change of water in a porous media: experimental verification and measurement of the phenomenological coefficient, Int. J. Heat Mass Transfer, Volume 31 (1982), pp. 1747-1754

[2] G. Fras, Macroscopisation des transferts en milieux dispersés polyphasiques – application à l'étude de l'interface entre un milieu poreux et une atmosphère séchante, Thèse de 3ème cycle, Université Montpellier 2, 1989

[3] T. Ruiz; J.-C. Bénet Phase change in a heterogeneous medium: comparison between the vaporization of water and heptane in an unsaturated soil at two temperatures, Transport in Porous Media, Volume 44 (2001), pp. 337-353

[4] J. Bear; J.M. Buchlin Modelling and Applications of Transport Phenomena in Porous Media, Kluwer Academic, 1989

[5] T. Ruiz, Eléments de modélisation et contribution expérimentale à l'étude du transport réactif dans un sol non saturé, Thèse de 3ème cycle, Université Montpellier 2, 1998

[6] A. Chammari, Transfert gazeux dans les sols avec changement de phase – application à quelques aspects de géotechnique environnementale, Thèse de 3ème cycle, Université Montpellier 2, 2002

[7] C. Saix; P. Devillers; M.S. El Youssoufi Eléments de couplage thermomécanique dans la consolidation de sols non saturés, Canad. Geotechn. J., Volume 37 (2000), pp. 1-10

[8] E. Mignard, Contribution à l'étude des transferts en milieux poreux par la thermodynamique du non équilibre – cas de la dissolution des gaz dans les sols, Thèse de doctorat, INSA Toulouse, 1984

  • Samuel Ouoba; Alfa Oumar Dissa; François Ouedraogo Development of numerical model to describe water transfer in hygroscopic soil: use of a new method based on off-center upstream principle for convective flux, Heat and Mass Transfer, Volume 59 (2023) no. 4, p. 567 | DOI:10.1007/s00231-022-03277-0
  • Mohammadreza Mir Tamizdoust; Omid Ghasemi‐Fare Utilization of Nonequilibrium Phase Change Approach to Analyze the Nonisothermal Multiphase Flow in Shallow Subsurface Soils, Water Resources Research, Volume 56 (2020) no. 10 | DOI:10.1029/2020wr027381
  • Andrew C. Trautz; Tissa H. Illangasekare; Stacy Howington; Abdullah Cihan Sensitivity of a Continuum‐Scale Porous Media Heat and Mass Transfer Model to the Spatial‐Discretization Length‐Scale of Applied Atmospheric Forcing Data, Water Resources Research, Volume 55 (2019) no. 4, p. 3520 | DOI:10.1029/2018wr023923
  • Ali Moradi; Kathleen M. Smits; Ning Lu; John S. McCartney Heat Transfer in Unsaturated Soil with Application to Borehole Thermal Energy Storage, Vadose Zone Journal, Volume 15 (2016) no. 10, p. 1 | DOI:10.2136/vzj2016.03.0027
  • Samuel Ouoba; Bruno Cousin; David Y. Toguyeni; Salifou K. Ouiminga; Fabien Cherblanc; Jean Koulidiati; Jean-Claude Bénet Highlighting of a local non-equilibrium thermodynamics during the transfer of trichlorethylene (TCE) in the superficial layers of arid soils, European Journal of Environmental and Civil Engineering, Volume 19 (2015) no. 9, p. 1096 | DOI:10.1080/19648189.2014.996672
  • Samuel Ouoba; Tizane Daho; Fabien Cherblanc; Jean Koulidiati; Jean-Claude Bénet A New Experimental Method to Determine the Evaporation Coefficient of Trichloroethylene (TCE) in an Arid Soil, Transport in Porous Media, Volume 106 (2015) no. 2, p. 339 | DOI:10.1007/s11242-014-0404-6
  • Andrew C. Trautz; Kathleen M. Smits; Abdullah Cihan Continuum-scale investigation of evaporation from bare soil under different boundary and initial conditions: An evaluation of nonequilibrium phase change, Water Resources Research, Volume 51 (2015) no. 9, p. 7630 | DOI:10.1002/2014wr016504
  • Kathleen M. Smits; Abdullah Cihan; Toshihiro Sakaki; Stacy E. Howington; John F. Peters; Tissa H. Illangasekare Soil Moisture and Thermal Behavior in the Vicinity of Buried Objects Affecting Remote Sensing Detection: Experimental and Modeling Investigation, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Volume 51 (2013) no. 5, p. 2675 | DOI:10.1109/tgrs.2012.2214485
  • Kathleen M. Smits; Abdullah Cihan; Viet V. Ngo; Tissa H. Illangasekare Reply to comment by Michael D. Novak on “Evaporation from soils under thermal boundary conditions: Experimental and modeling investigation to compare equilibrium and nonequilibrium based approaches”, Water Resources Research, Volume 48 (2012) no. 5 | DOI:10.1029/2011wr011609
  • A. Vicet; B. Cousin; M. Jahjah; Y. El Kaim; Y. Rouillard; B. Jaillard Bidirectional antimonide laser diodes: application to the development of an infrared probe based on absorption spectroscopy, Applied Physics B, Volume 104 (2011) no. 1, p. 199 | DOI:10.1007/s00340-011-4472-9
  • Kathleen M. Smits; Abdullah Cihan; Toshihiro Sakaki; Tissa H. Illangasekare Evaporation from soils under thermal boundary conditions: Experimental and modeling investigation to compare equilibrium‐ and nonequilibrium‐based approaches, Water Resources Research, Volume 47 (2011) no. 5 | DOI:10.1029/2010wr009533
  • A. L. Lozano; F. Cherblanc; J.-C. Bénet Water Evaporation Versus Condensation in a Hygroscopic Soil, Transport in Porous Media, Volume 80 (2009) no. 2, p. 209 | DOI:10.1007/s11242-009-9351-z
  • A. Chammari; B. Naon; F. Cherblanc; B. Cousin; J. C. Bénet Interpreting the Drying Kinetics of a Soil Using a Macroscopic Thermodynamic Nonequilibrium of Water Between the Liquid and Vapor Phase, Drying Technology, Volume 26 (2008) no. 7, p. 836 | DOI:10.1080/07373930802135998
  • Ali Chammari; Bétaboalé Naon; Fabien Cherblanc; Jean-Claude Bénet Water Transport in Soil with Phase Change, Mechanical Modelling and Computational Issues in Civil Engineering, Volume 23 (2005), p. 135 | DOI:10.1007/3-540-32399-6_5

Cité par 14 documents. Sources : Crossref

Commentaires - Politique