perméabilité

La perméabilité est la propriété d'un matériau ou d'un milieu de permettre le passage d'un fluide (liquide ou gaz) à travers ses pores ou interstices. Elle dépend de la connectivité des pores, de la porosité, de la taille et de la distribution des conduits, ainsi que des conditions du fluide et du gradient de pression. Le concept est central en hydrologie, en génie civil, en géologie et en génie des procédés.

Dans les sciences des milieux poreux, on distingue la perméabilité intrinsèque k et la conductivité hydraulique K. Le premier est une propriété géométrique du réseau poreux, mesurée en mètres carrés (ou en Darcy). Le second intègre les propriétés du fluide et de la gravité et s'exprime en mètres par seconde. La relation entre les deux s’écrit K = (k ρ g) / μ, où ρ est la densité du fluide et μ sa viscosité.

Les méthodes de mesure comprennent des essais à débit constant ou à débit tombant sur sols saturés pour estimer K, des tests sur des carottes rocheuses et des techniques en laboratoire comme la perméamétrie liquide ou gazeuse. La perméabilité peut être isotrope ou anisotrope, et dans les sols elle dépend fortement de la porosité, de la saturation, de la granulométrie et de la connectivité des canaux; le tassement et les effets chimiques peuvent aussi la modifier.

Applications et domaines: hydrologie et gestion des ressources en eau, dépollution et confinement des contaminations, ingénierie pétrolière et gazeuse, filtration et conception de membranes. Dans le domaine biologique, le terme décrit aussi la perméabilité sélective des membranes cellulaires, régulée par des transporteurs et des canaux.

Limites: les lois de perméabilité s’appliquent surtout aux écoulements laminaire et aux fluides simples saturés; elles deviennent inappropriées en présence de turbulence, de phases multiples non saturées ou de réactions chimiques complexes.