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Accueil > Équipes > Transferts Réactifs dans les Hydrosystèmes Anthropisés - TReHa > Résultats scientifiques de l’équipe TreHa

Transferts de vapeur de composés organo-chlorés dans la zone non saturée et à l’interface sol-air

publié le , mis à jour le

Verrous
Evaluation du flux de vapeur à l’interface sol/air et sol/dalle de béton d’un bâtiment ; rôle de la convection (induite par effet densitaire, gradient de pression du mélange gazeux) vis-à-vis de la diffusion moléculaire ; effets d‘échelle ; modélisation mathématique couplée (faible, forte) du transfert de vapeurs en milieu poreux et dans l’air proche surface.

Démarche
Etude expérimentale et numérique du transfert des vapeurs de TCE en zone non saturée, vers l‘atmosphère et vers l‘air intérieur des bâtiments. L‘expérimentation menée en 2010 sur la plate-forme expérimentale SCERES avait pour but, pour une configuration de zone source en TCE créée, localisée à proximité d‘une dalle de béton fissurée, d‘évaluer le flux de vapeur en TCE vertical à travers l‘interface sol/air et sol/béton/air, dans des conditions aux limites variables de l‘expérimentation.

Acquis
Les différentes phases expérimentales ont permis de quantifier de façon détaillée l‘influence des gradients de concentration de vapeur, du gradient de pression du mélange gazeux (dû à la convection forcée par dépression ou par battement de nappe) et de la densité de vapeurs de TCE sur le flux de vapeurs aux interfaces sol/air et sol/béton/air et de les comparer aux flux calculés moyennant les approches semi-analytiques et le code multiphasique SIMUSCOPP. A l‘échelle d‘une colonne de laboratoire, nous avons pu évaluer l‘effet de la convection induite par la densité sur le coefficient de diffusion apparente du TCE.

Transport de vapeurs par convection forcée à travers la dalle de béton lors de la mise en dépression dans la cloche : concentrations observées et calculées par approche analytique simplifiée (de type mélangeur)

Perspectives
Compléter les données expérimentales relatives aux propriétés locales et macroscopiques de la dalle de béton (perméabilité, tortuosité) ; effectuer des simulations au moyen de COMSOL multiphysics (transfert de vapeur à l‘interface milieu poreux/chambre à flux et aux interfaces milieu poreux/dalle de béton/air intérieur) ; étudier et modéliser la couche limite de concentration (air proche surface du sol).

Personnes et partenaires impliqués
S. Cotel (IR2 CNRS), P. Friedmann (T CNRS), S. Marzougui (doctorante, bourse ANR Fluxobat), O. Razakarisoa (IR1 CNRS), G. Schäfer (PU1 UdS)
Partenaires du projet ANR Fluxobat :
BURGEAP, CSTB, IMFT, INERIS, TERA Environnement

Références bibliographiques
Marzougui S., Schäfer G., Cotel S., Razakarisoa O., 2011. Experimental study of the influence of vapor density and pressure gradient on the vapor flux of Trichloroethylene in the unsaturated zone. Abstract EGU2011-8713, session HS8.3.7, EGU Assembly 2011, Vienna, Austria, 03-08 April 2011.
Marzougui S., Schäfer G., Cotel S., Razakarisoa O., 2011. Effet de la densité de vapeur du Trichloréthylène et du gradient de pression de l’air du sol sur le flux total de vapeur de Trichloréthylène en zone non saturée : Expériences et approches de calcul semi-analytiques. 20ème Congrès Français de Mécanique, 28 Août- 2 septembre 2011, Besançon, France. 6 pages.
Cotel S., Schäfer G., Barthes V., Baussand P., 2011. Effect of density-driven advection on trichloroethylene vapor diffusion in a porous medium. Vadose Zone J. 10, doi:10.2136/vzj2010.0032.