Modélisation numérique des transferts d'humidité en milieux poreux

ABSTRACT

We are dealing with the numerical modelling of a macroscopic model describing humidity transfers through porous media. The model takes into account the liquid-vapour phase change, the variation of the total gas pressure and some hysteretic effects. The unknowns are the temperature and the apparent densities of air, of water vapour and of liquid water. Finite volumes and finite elements are used together, which ensures that the approximation is stable and conservative. The discretization scheme in time is a totally implicit scheme combined with a Newton algorithm for the solution of the nonlinear system. Different numerical simulations involving mortar as porous media are presented.

RÉSUMÉ

Nous nous sommes consacrés à la modélisation numérique d'un modèle macroscopique de transferts d'humidité à travers les milieux poreux. Ce modèle prend en compte le changement de phase liquide-vapeur, les variations de la pression totale du gaz et des effets hystérétiques. Les inconnues de calcul sont la température et les masses volumiques apparentes d'air, de vapeur d'eau et d'eau liquide. Une approche mixte volumes finis et éléments finis est introduite de manière à privilégier le caractère conservative et la stabilité de l'approximation. Le schéma de discrétisation en temps choisi est un schéma totalement implicite associé à une résolution du système non linéaire par un algorithme de Newton. Des simulations numériques sont présentées pour un milieu poreux, le mortier.

KEY WORDS:

• heat mass transfer
• finite volumes
• conservative scheme
• implicit scheme
• newton

MOTS-CLÉS:

• transfert chaleur masse
• volume finis
• schéma conservatif
• schéma implicite
• newton