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Benoit Nigon

• A deeper understanding of flow and heat transport in fractures help to better upscale and understand the circulation of hot fluids in fractured reservoirs. The roughness of a joint with S-type plumose pattern was characterized. Our study shown that Hurst exponents and correlation lengths on plumose structures have a marked variability as a function of their position on the joint surface. Fracture flow was modeled in this fracture by solving the Stokes equation. In accordance with previous research, hydraulic aperture and the longitudinal component of the velocity vector decrease with increasing roughness. Heat transport was modeled according to the Fourier transport assumption. Local parameters were shown to behave as a function of the local roughness and variability of aperture. Three type of heat transport regimes were found according to the analysis of macro-transport parameter.
• Ein tieferes Verständnis des Fließ- und Transportverhaltens in Klüften kann zu verbesserten Skalierungsstrategien und zu einem verbesserten Verständnis der Wasserzirkulation in Kluftnetzwerken führen. Die Rauheit einer Kluftoberfläche mit Besenstruktur vom S-Typ wurde charakterisiert. Unsere Analysen zeigen, dass Hurst-Exponenten und Korrelationslängen in Abhängigkeit von ihrer Position auf der Kluftoberfläche in ihrer Orientierung und Anisotropie variieren. Das Fließverhalten wurde mit der Stokes-Gleichung modelliert. Hierbei konnte in Übereinstimmung mit vorhergehenden Studien festgestellt werden, dass mit zunehmender Rauheit die hydraulischen Öffnungsweiten und die longitudinalen Komponenten des Geschwindigkeitsvektors abnehmen. Der Wärmetransport wurde mit der Fourier-Gleichung modelliert. Es zeigte sich, dass lokale Transportparameter von der Rauhigkeit und der Öffnungweite abhängen. Drei Arten von Wärmetransportregimen wurden bei der Analyse von Makrotransportparametern gefunden.