Математичне моделювання хвильових процесів у складних пористих середовищах у зовнішньому електричному полі

Abstract

У дисертації удосконалено математичні моделі процесу поширення механоелектромагнітних хвиль у пористому насиченому розчином електроліту середовищі, проведено дослідження впливу зовнішнього гармонічного електричного поля на механоелектромагнітні хвильові процеси. Отримано умови, за яких можна знехтувати впливом цього поля на параметри поперечних хвиль. Встановлено, що найбільш ефективним є вплив поздовжнього електричного поля на поздовжню механоелектромагнітну хвилю. Досліджено залежність параметрів механоелектромагнітних коливань від структурних і фізико-хімічних характеристик пористого середовища, впливу зовнішнього електричного поля на поширення механоелектромагнітних хвиль у пористих шаруватих структурах та перетворення механоелектромагнітних хвиль на межі розділу пористих середовищ, а також відповідний сейсмоелектричний ефект. В диссертации усовершенствованы математические модели процесса распространения механоэлектромагнитных волн в пористой насыщенной раствором электролита среде та проведено исследование влияния внешнего гармонического электрического поля на механоэлектромагнитные волновые процессы. Получены условия, при которых можно пренебречь влиянием этого поля на параметры поперечных волн. Установлено, что наиболее эффективным является воздействие продольного электрического поля на продольную механо-электромагнитную волну. Исследована зависимость параметров механоэлектро-магнитных колебаний от структурных и физико-химических характеристик пористой среды, воздействия внешнего электрического поля на расспространение механоэлектромагнитных волн в пористых слоистых структурах и преобразования механоэлектромагнитных волн на границе раздела пористых сред, а также соответствующий сейсмоэлектрический эффект. The thesis based on the model of the porous medium saturated by electrolyte solution studied the influence of the external harmonic electric field on mechanoelektromagnetic wave processes. Mathematical models of distribution process of mechanoelectromagnetic waves in the porous media saturated by electrolyte solution are improved. The conditions under which the influence of the field on the transverse parameters waves can be neglected are investigated. The analysis of a condition of mathematical models in the studied area is carried out in dissertation. The key system of equation of elektromagmetic elasticity which describes the wave processes in porous media saturated by electrolyte solution are written by neglecting the process of electroosmosis. The comparative analysis of the received system of the equations with Biot's and the Pride’s equations, known in literature is carried out. The distribution processes of mechanoelektromagnetic waves in an infinite porous medium in an external electric field and harmonic oscillations porous layer under the same field are investigated. It is founded, that the most effective is the longitudinal electric field effect on the longitudinal mechanoelektromagnetic wave. The quantitative analysis of distribution of longitudinal or transverse waves in the porous media for actions on harmonious external electric field is carried out. Indignations only longitudinal or only a cross wave are quantitatively analysed. The relationship between the amplitudes of the longitudinal and transverse waves and oscillations elektroseismic phase dependence of the coefficient of porosity, permeability, tortuosity, consolidation of media that can be used to determined of these parameters. The dependence of the oscillation parameters of mechanoelektromagnetic structural and physico-chemical characteristics of the porous medium, the influence of an external electric field to the propagation of waves in porous mehacnoelektromagnetic layered structures, the transformation of mechanoelektromagnetic waves at the interface of porous media and the corresponding seismoelectric effect are investigated. It is established, that action of external electric field leads, as a rule, to an intensification of generation wave of the second king on contact border of porous bodies, that can used for increase of informational content at geological researches. It is specified possibility of use of external constant electric field in practice of seismic and geodetic researches of porous mediums.