Смекни!
smekni.com

Разработка теории радиогеохимического эффекта (стр. 8 из 9)

.
(3.18)

Требуется найти решение уравнения для скелета

,
(3.17)

в виде функции

, удовлетворяющие граничным условиям, в подобласти
.

В подобласти

на правой подвижной границе поддерживается неизменной плотность радиоактивного вещества в скелете, поэтому граничное условие для уравнения скелета имеет вид
(3.19)

Это условие определяет перенос радиоактивных веществ из нефтенасыщеной зоны пористой среды в водонасыщенную.

3.1.2 Решение задач

Найдем решение уравнения (3.16) в более общем виде. То есть для уравнения

,

с граничным условием

.
(3.20)

для области

Решение уравнений (3.16) находится методом характеристик.

(3.21)

Интегрируя первое уравнение системы (16), получаем

(3.22)

Из второго уравнения следует, что

, где
– некоторая постоянная. Но т.к.
, то
.

Найдем границы области в котором есть решение.

Пусть при

, тогда

Для начального момента, при

и
(3.23)

Уравнение (3.23) представляет собой границу.

Параметризуем уравнение (3.22).

Зададим

так, чтобы получить значение при
, т. е.
.

При

,
(3.24)
(3.25)

Подставляя значение параметра в (15) получим

(3.26)

Так как

, то
(3.27)

Таким образом это выражение (3.27) есть решение уравнения (3.16) в более общем виде.

Для частного случая, т. е.

не зависит от
, решение
(3.28)

Полученное решение (8) для плотности радиоактивного вещества в вытесняющей жидкости, удовлетворяет граничному условию для жидкости в подобласти

.

Решение для плотности радиоактивного вещества в скелете в той же области получим из условия равенства химических потенциалов

.
(3.29)

Таким же образом, в более общем виде решим уравнение для скелета

,
(3.30)

с граничным условием

,
(3.31)

для области

.
(3.32)

Интегрируя первое уравнение (3.32), получаем

.
(3.33)

Из второго уравнения следует, что

, где
– некоторая постоянная. Но т.к.
, то
.

Параметризуем уравнение (3.33): при

,
. Тогда
;
;

Так как

.
.
.
(3.34)

Подставим значение параметра (3.34) в граничное условие для скелета пористой среды

,

То теперь

,
(3.35)

Выражение (3.35) есть решение уравнения для скелета (3.30) в общем виде. Частное решение получаем из (3.35) исключая

.
.
(3.36)

Полученное решение (3.36) для плотности радиоактивного вещества в скелете, удовлетворяет граничному условию подобласти

.

Используя соотношение (3.15) находим решение для плотности радиоактивного вещества в вытесняющей жидкости подобласти

получим из условия равенства химических потенциалов
.
(3.37)

Проверка значений на границах подобласти

При

,
на правой границе
;
(3.38)

при

и
на левой границе
.
(3.39)

Окончательное выражение для плотности радиоактивного вещества в вытесняющей жидкости имеет вид: