Ecoulement diphasique compressible et immiscible en milieu poreux : analyse mathématique et numérique

The aim of this thesis is the study of Cauchy problem (existence of weak solutions) for three degenerate highly coupled parabolic systems modeling compressible immiscible flow in porous media. The motivation of this work is a benchmark of the GNR MoMaS, to study the impact of the gas flow due to the corrosion of ferrous materials in a radioactive waste storage site. This thesis is divided into three independent chapters. Firstly, we look at a problem modeling the flow of two immiscible phases and considering one phase is compressible and the other is incompressible (water/gas). Secondly, we consider the problem modeling two-compressible immiscible flow in porous media. An existence results for both problems established by a semi-discretization method. Finally, The fourth chapter is devoted to the construction and convergence of a multi-dimensional finite volume method (upwind scheme) for the gas-water model under the assumption that the gas density is a function of a global pressure.L'objectif de cette thèse est l'étude du problème de Cauchy pour les solutions faibles de trois problèmes (systèmes paraboliques dégénérés et fortement couplés) modélisant des écoulements diphasiques et compressibles en milieu poreux. La motivation de ce travail est un "benchmark" du GNR MoMaS pour l'étude de l'impact de l'écoulement du gaz d\^{u} à la corrosion des matériaux ferreux dans un site de stockage de déchets radioactifs. Cette thèse est divisée en trois chapitres indépendants. Premièrement, on s'intéresse à l'analyse mathématique d'un problème modélisant l'écoulement de deux phases immiscibles et en considérant qu'une phase est compressible et l'autre est incompressible (eau/gaz). Deuxièmement, on traite le cas général du déplacement de deux fluides compressibles et immiscibles dans un milieu poreux. Enfin, le dernier chapitre est consacré à la construction et à la convergence de la méthode des volumes finis pour le système eau-gaz sous l'hypothèse que la densité du gaz est une fonction de la pression globale