1. Problème de référence#
1.1. Présentation#
On étudie dans ce cas test le comportement hydraulique d’un milieu poreux saturé constitué par un seul fluide: l’eau dans sa phase liquide. La loi de comportement du fluide associée est de type LIQU_SATU. La modélisation est hydromécanique (HM). Le fluide est incompressible et le milieu est infiniment rigide. Il s’agit donc d’un problème stationnaire comportant une solution analytique. Ce test a pour objectif de valider la bonne prise en compte d’une condition aux limites de type flux hydraulique dans le cas d’une modélisation axisymétrique.
1.2. Géométrie#
On représente un barreau de longueur \(L=\mathrm{1m}\) . Sa largeur l n’intervient pas dans la solution analytique car le problème est purement 1D. On prend ici \(l=0,2m\) . Le point N1 correspond au point de coordonnée \((0,0).\)
Illustration 1: barreau vertical
1.3. Propriétés du matériau#
Eau liquide |
Masse volumique \({\rho}_{l}({\mathit{kg.m}}^{-3})\) Viscosité dynamique de l’eau liquide \({\mu}_{l}(\mathit{Pa.s})\) Compressibilité \({K}_{w}({\mathit{Pa}}^{-1})\) |
\({10}^{3}\) \(0.001\) \(0\) |
Solide |
Module d’Young drainé \(E(\mathrm{Pa})\) Coefficient de Poisson \(\nu\) |
\(7.5{10}^{15}\) \(0.3\) |
Etat de référence |
Porosité \(\phi\) Température \({T}^{\text{ref}}(K)\) Pression liquide \({P}^{\text{ref}}(\mathit{Pa})\) Pression de vapeur \({\mathit{Pv}}^{\text{ref}}(\mathit{Pa})\) |
\(0.2\) \(293\) \(0\) \(0.1\) |
Constantes |
Constante des gaz parfaits R |
\(8.32\) |
Coefficients homogénéisés |
Masse volumique homogénéisée \({r}_{0}({\mathit{kg.m}}^{-3})\) Coefficient de Biot b Perméabilité intrinsèque \({K}_{int}({m}^{2})\) |
\(2200\) \(0.6\) \({K}_{int}={10}^{-12}\) |
Tableau 1.3-1 : Données matériaux
La gravité de l’eau est négligée.
1.4. Conditions aux limites et chargements#
Sur tous les bords
déplacements bloqués \({u}_{x}={u}_{y}={u}_{z}=0\)
Bord supérieur:
flux hydrique: \(q=1{\mathit{kg.s}}^{-1}.{m}^{-2}\)
Bord inférieur:
Pression de liquide: \({P}_{\mathit{lq}}={P}_{0}=1\mathit{atm}\)
Bords latéraux :
flux nul
1.5. Conditions initiales#
La pression initiale est de \(1\mathit{atm}\) . Tous les autres champs sont nuls.