рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Стационарное решение задачи массопереноса в нулевом и первом приближении

Работа сделанна в 2006 году

Стационарное решение задачи массопереноса в нулевом и первом приближении - раздел Физика, - 2006 год - Моделирование процессов тепло- и массопереноса при закачке радиоактивных растворов в глубокозалегающие пласты Стационарное Решение Задачи Массопереноса В Нулевом И Первом Приближении. Отм...

Стационарное решение задачи массопереноса в нулевом и первом приближении. Отметим, что чрезвычайно важным является нахождение стационарного решения, позволяющего установить максимальные размеры зоны загрязнения.

Положим в уравнениях 1.5.14 - 1.5.16 , описывающих распространение загрязнителя в пластах, первое слагаемое равным нулю. При этом уравнения принимают вид , 2.6.1 , 2.6.2 . 2.6.3 Поделив левые и правые части всех уравнений на, значение которого определяется выражением 1.5.12 , запишем стационарную задачу вместе с граничными условиями и условиями сопряжения , 2.6.4 , 2.6.5 , 2.6.6 , 2.6.7 , 2.6.8 , 2.6.9 2.6.10 Будем искать решение задачи 2.6.4 - 2.6.10 в виде асимптотического ряда по параметру, появляющемуся при формальной замене коэффициента диффузии на частное. В соответствии с принятыми обозначениями это соответствует следующим заменам, а 2.6.11 Подставив выражения 2.6.11 в 2.6.4 - 2.6.10 и сгруппировав слагаемые по степеням параметра разложения, получим следующую постановку параметризованной задачи вместе с граничными условиями , 2.6.12 , 2.6.13 2.6.14 2.6.15 2.6.16 , 2.6.17 2.6.18 Приравнивая коэффициенты при в уравнении 2.6.14 и учитывая условие 2.6.15 , получим, что в нулевом приближении плотность загрязнителя является функцией только от r, т.е. в каждом вертикальном сечении одинакова по высоте несущего пласта. Далее, приравняв к нулю коэффициенты при в уравнении 2.6.14 , получим . 2.6.19 Левую часть этого уравнения, не зависящую от z, обозначим через . 2.6.20 Тогда, следовательно , 2.6.21 . 2.6.22 Здесь неизвестные пока функции.

Из условий сопряжения 2.6.15 при сомножителе получим , 2.6.23 . 2.6.24 Тогда уравнение 2.6.20 примет вид . 2.6.25 Для нулевого приближения из 2.6.12 и 2.6.13 с учётом условий сопряжения 2.6.16 2.6.26 Продифференцировав последние выражения и подставив результат в 2.4.25 , получим . 2.6.27 Решение этого уравнения представим как , 2.6.28 где . 2.6.29 Полученные уравнения 2.6.26 , 2.6.28 и определяют решение стационарной задачи в нулевом приближении. Найдём теперь коэффициенты при в асимптотическом разложении стационарной задачи массопереноса.

Уравнения 2.6.12 - 2.6.14 для слагаемых, содержащих имеют вид , 2.6.30 , 2.6.31 . 2.6.32 Условия сопряжения представляются как 2.6.33 2.6.34 причем, решение отыскивается в форме квадратного многочлена 2.6.22 относительно z, где и определены выражениями 2.6.20 и 2.6.21 , а неизвестно.

Для его определения перепишем 2.6.32 в виде , 2.6.35 где оператор. Учитывая соотношение 2.6.22 , а также линейность оператора, получим . 2.6.36 Интегрируя последнее выражение и используя условия сопряжения 2.6.34 , перейдём к уравнению . 2.6.37 Решения уравнений для первых коэффициентов асимптотического разложения для настилающего и подстилающего пластов почти не отличаются от решений соответствующих уравнений в нулевом приближении, поэтому справедливы соотношения 2.6.38 Воспользовавшись 2.6.23 , 2.6.26 и 2.6.28 , получим , 2.6.39 , 2.6.40 , 2.6.41 . 2.6.42 Уравнение 2.6.37 с учетом 2.6.38 - 2.6.42 , запишется как . 2.6.43 Решение этого уравнения . 2.6.44 Для нахождения постоянной интегрирования С необходимо воспользоваться граничным условием 2.6.17 для коэффициента при. Однако, как следует из 2.6.22 , удовлетворить ему не представляется возможным.

Это вынуждает ослабить условие 2.6.17 . Для того, чтобы прояснить возможное ослабление, рассмотрим задачу для остаточного члена. Подставляя 2.6.45 в параметризованную задачу, получим , 2.6.46 2.6.47 , 2.6.48 с граничными условиями и условиями сопряжения 2.6.49 , 2.6.50 2.6.51 , 2.6.52 2.6.53 Усредним задачу по толщине пласта.

При усреднении второй производной по вертикальной координате воспользуемся условиями сопряжения 2.6.49 2.6.54 Окончательно постановка усредненной задачи для остаточного члена с учетом 2.6.54 представится как , 2.6.55 2.6.56 , 2.6.57 с граничными условиями и условиями сопряжения , 2.6.58 2.6.59 , 2.6.60 2.6.61 Усредненная задача для остаточного члена 2.6.55 - 2.6.61 имеет тривиальное решение тогда и только тогда, когда , 2.6.62 и , 2.6.63 то есть, когда в усредненной задаче для остаточного члена отсутствует источник и средние значения нулевого коэффициента разложения на поверхности задания граничных условий обращается в нуль. В справедливости последнего уравнения легко убедиться, усреднив 2.6.35 с учетом условий сопряжения 2.6.34 . Следовательно, если заменить граничное условие для на среднеинтегральное , 2.6.64 то рассматриваемый метод решения обеспечивает возможность обращения в нуль решения усреднённой задачи для остаточного члена асимптотического разложения.

Это, естественно, повышает ценность решения для практических приложений. В силу этого целесообразно в асимптотических решениях выделить соответствующий класс решений.

Асимптотическое приближение параметризованной задачи, полученной из 2.6.4 - 2.6.10 , построенное при условии, что решение усредненной задачи для остаточного члена является тривиальным, назовем точным в среднем асимптотическим решением.

Для точного в среднем решения из дополнительного граничного условия 2.6.64 и выражения для первого коэффициента разложения 2.6.22 получим . 2.6.65 Откуда . 2.6.66 Подставляя полученное таким образом выражение в 2.6.22 , для первого коэффициента разложения получим 2.6.67 2.6.68 В первом приближении решение стационарной задачи имеет вид 2.3.69 где и определяются выражениями 2.4.26 , 2.4.28 и 2.4.67 , 2.4.68 2.7.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Моделирование процессов тепло- и массопереноса при закачке радиоактивных растворов в глубокозалегающие пласты

Поэтому чрезвычайно важной экологической задачей является прогнозирование и контроль поведения зон, охваченных воздействием вредных примесей,… Указанный прогноз осуществляется, в основном, расчётным путём, так как… При закачке вредных примесей нарушается естественное температурное поле, что определяется как отличием температуры…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Стационарное решение задачи массопереноса в нулевом и первом приближении

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ. a -коэффициент температуропроводности, м2 с -удельные теплоёмкости пластов, Дж кг К -коэффициенты диффузии в вертикальном и радиальном направлениях, м2 с h -полувысота пористого

Некоторые аспекты развития методов расчётов температурных и концентрационных полей в пластах
Некоторые аспекты развития методов расчётов температурных и концентрационных полей в пластах. Закачка растворов радиоактивных примесей в глубоко залегающие пористые пласты создает необходимость рас

Основные физические процессы при фильтрации жидкости в глубоко залегающих пластах
Основные физические процессы при фильтрации жидкости в глубоко залегающих пластах. Построение механики смесей осуществлено на основе физических законов сохранения массы, импульса и энергии.

Уравнение конвективной диффузии с учетом радиоактивного распада и обмена жидкости со скелетом
Уравнение конвективной диффузии с учетом радиоактивного распада и обмена жидкости со скелетом. Постановка задачи о распределении концентрации вредных примесей при закачке растворов в глубоко залега

Математическая постановка задачи теплопереноса и её обезразмеривание
Математическая постановка задачи теплопереноса и её обезразмеривание. Рассмотрим задачу о распространении радиоактивных примесей в пористом глубоко залегающем пласте, в который закачивается жидкост

Разложение задачи теплопереноса по асимптотическому параметру
Разложение задачи теплопереноса по асимптотическому параметру. Рассмотрим более общую задачу, получающуюся введением произвольного асимптотического параметра путем формальной замены на и, соответст

Математическая постановка задачи теплопереноса в нулевом приближении
Математическая постановка задачи теплопереноса в нулевом приближении. Из 1.4.29 для коэффициентов при нулевое приближение получим, тогда. Таким образом, в нулевом приближении температура загрязните

Постановка задачи теплопереноса в первом приближении
Постановка задачи теплопереноса в первом приближении. Уравнения 1.4.27 , 1.4.28 для коэффициентов при первое приближение принимают вид , 1.4.51 . 1.4.52 Для коэффициентов при в 1.4.29 . 1.4.53 Усло

Математическая постановка задачи массопереноса и её обезразмеривание
Математическая постановка задачи массопереноса и её обезразмеривание. Геометрия задачи массопереноса практически ничем не отличается от температурной задачи и представлена на рис. 1.2. Рис. 1.2. Ге

Разложение задачи массопереноса по асимптотическому параметру
Разложение задачи массопереноса по асимптотическому параметру. Рассмотрим более общую задачу, получающуюся введением произвольного асимптотического параметра путём формальной замены коэффициента ди

Математическая постановка задачи массопереноса в нулевом приближении
Математическая постановка задачи массопереноса в нулевом приближении. Приравнивая коэффициенты при сомножителях нулевое приближение в уравнении 1.5.33 , получим , 1.5.39 а, следовательно, после инт

Математическая постановка задачи массообмена в первом приближении
Математическая постановка задачи массообмена в первом приближении. Уравнения 1.5.31 , 1.5.32 для коэффициентов первого приближения принимают вид 1.5.58 . 1.5.59 Коэффициенты при в уравнении 1.5.33

Дополнительное интегральное условие для первого приближения
Дополнительное интегральное условие для первого приближения. Усредним равенство 1.5.15 по z в пределах несущего пласта согласно . 1.5.80 Последовательно для каждого слагаемого , 1.5.81 , 1.5.82 1.5

Решение задачи массопереноса в нулевом приближении
Решение задачи массопереноса в нулевом приближении. В пространстве изображений Лапласа-Карсона, для нулевого приближения вместо 1.5.51 - 1.5.57 получим следующую задачу, z 1, r 0, 2.1.1 , z 1, r 0,

Анализ результатов расчетов в нулевом приближении
Анализ результатов расчетов в нулевом приближении. На рис.2.4 показаны расчёты зависимости в нулевом приближении плотности радиоактивного загрязнителя от расстояния до оси скважины. С увелич

Бездиффузионное приближение в задаче массообмена
Бездиффузионное приближение в задаче массообмена. В силу того, что отношение коэффициентов диффузии и температуропроводности является малой величиной порядка ? см. 1.5.12 , появляется возможность у

Решение задачи массообмена в первом приближении
Решение задачи массообмена в первом приближении. Выпишем ещё раз полученную в разделе 1.5.4 математическую постановку задачи массообмена для коэффициентов первого приближения, пренебрегая радиоакти

Анализ результатов расчетов в первом приближении
Анализ результатов расчетов в первом приближении. На рис. 2.14 и 2.15 представлены графики зависимости первого коэффициента разложения от расстояния до оси скважины. Вид графиков для z 0 и z

Анализ результатов расчёта стационарной задачи
Анализ результатов расчёта стационарной задачи. На рис.2.34 представлены графики зависимости стационарного распределения примесей в нулевом приближении от расстояния до оси скважины. Нулевое

Глава III. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В НУЛЕВОМ И ПЕРВОМ ПРИБЛИЖЕНИЯХ
Глава III. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В НУЛЕВОМ И ПЕРВОМ ПРИБЛИЖЕНИЯХ. Нулевое приближение Постановка задачи теплопереноса для нулевого приближения представлена в разделе 1.4 в виде 1.4.44 - 1.4.

Анализ результатов расчетов по нулевому приближению
Анализ результатов расчетов по нулевому приближению. На рис.3.1 показаны расчёты зависимости в нулевом приближении температуры в несущем пласте от времени для безразмерного расстояния r 20 что соот

Решение задачи теплообмена в пространстве изображений в первом приближении
Решение задачи теплообмена в пространстве изображений в первом приближении. Постановка первого приближения задачи теплообмена была осуществлена в 1.4.4. Выпишем полученные там уравнения ещё раз, пе

Сопоставление радиусов зон химического и теплового возмущений
Сопоставление радиусов зон химического и теплового возмущений. При распространении загрязнителя возникает несколько фронтов, определяемых различными физическими процессами, протекающими в закачивае

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги