Abstract FR:

Au-dela des methodes rmn traditionnelles de mesure de coefficients de diffusion, nous avons propose et utilise de nouvelles methodes rmn fondees sur les sequences d'echo stimule a gradient pulse et les sequences de cotts afin d'obtenir les deplacements a l'echelle microscopique dans un milieu poreux sous ecoulement. Les limites experimentales et les restrictions d'utilisation de la technique ont ete etudiees en detail. Ainsi, les contraintes de l'appareillage, les effets de la relaxation, des inhomogeneites d'induction magnetique dans l'espace poreux interstitiel et des fluctuations de vitesse des particules de fluide ont ete pris en compte ; ces deux derniers effets ont fait l'objet d'une modelisation theorique et de confrontations experimentales. Ce travail nous a permis de definir le domaine de validite de nos mesures. Ces methodes ont alors pu etre utilisees pour etudier des ecoulements au sein d'empilements de billes monodisperses en utilisant differents diametres de spheres. Les distributions de probabilite de deplacement des particules de fluide ont ainsi ete mesurees pour des deplacements moyens allant de un dixieme a dix fois la taille de grain ; celles correspondant aux deplacements moyens les plus faibles nous permettent d'obtenir la distribution de probabilite de vitesse qui est tres proche de celle obtenue par resolution numerique de l'equation de stokes dans un milieu identique. Les effets de la diffusion moleculaire ont ete observes et interpretes. Lorsque le deplacement moyen augmente, on a pu observer la deformation de cette distribution et la transition vers un regime dispersif classique ; celui-ci est atteint pour un deplacement moyen correspondant a environ six fois la taille de grain. La transition entre un regime microscopique (correspondant a l'equation de stokes) et un regime macroscopique (correspondant a l'equation de convection-diffusion) a donc ete observee, puis interpretee par des simulations numeriques