E1 - M2N > O2 - Calculs multi-échelles
Nous développons des outils de modélisation tant théorique que numérique adaptés aux phénomènes couplés faisant intervenir différentes échelles et différentes interactions physico-chimiques ou fluide-structure.
Concernant les modèles théoriques, l’approche privilégiée est celle de l’homogénéisation des milieux à microstructure périodique ou aléatoire. La microstructure réelle est prise en compte dans les modèles multi-échelle par l’utilisation d’image tomographiques.
L’homogénéisation permet d’établir des modèles de transferts macroscopiques tenant compte de façon plus précise des phénomènes physico-chimiques couplés aux petites échelles. Cela permet de construire par exemple des modèles macroscopiques dans les milieux poreux qui tiennent compte de l’existence de la double couche électrique due aux interactions électro- capillaires ou électrochimiques.
Ces modèles améliorent nettement la prédiction des coefficients de diffusion macroscopiques. Des travaux dans le même sillage sont menés sur les problèmes de transferts thermiques, les couplages hygrothermique ainsi que les écoulements mono- ou diphasiques (réseaux de pores).
Pour l’étude numérique des phénomènes de transferts réactifs intervenant à l’échelle de la longueur de Debye, qui est de l’ordre du nanomètre par exemple pour les matériaux cimentaires, nous menons des travaux permettant le couplage entre la dynamique moléculaire et la méthode Lattice-Boltzmann.