Дмитриев В.Л., Ситдикова Л.Ф. «Об эволюции звуковых волн в насыщенной паром пористой среде» Вестник Башкирского университета, 20, № 4, с. 1164-1168 (2015)

Работа посвящена теоретическому исследованию волновых процессов во влажных насыщенных газом пористых средах с учетом межфазных сил взаимодействия, тепло- и массообмена между скелетом пористой среды, жидкостью и газом. Получено дисперсионное соотношение, на основе которого исследовано влияние водной пленки на характер распространения акустических волн в среде. Theoretical and experimental studies related to the transmission and absorption of sound in humid gas saturated porous media are very relevant. It is due to the use of porous materials for sound insulation and the development of theoretical foundations of acoustic sounding of porous media. The results may also be used for adjusting the parameters of the medium depending on the operating conditions of the porous material. In theoretical study of wave processes in wet saturated steam porous media with the interfacial interaction forces, heat is transferred between the skeleton of the porous medium, liquid and vapor. In the work, viscoelastic characteristics of skeleton of the porous medium are taken into account and it is considered that the thin liquid layer is spread uniformly on the inner surface of its pores. It was found that damping factor for small thickness of the film lowered at high frequencies; accordingly, the speed of “fast” wave was higher. Speed of the “slow” wave varied slightly with increase of water saturation. In addition, it was found that the mass transfer had almost no effect on the attenuation of the “fast” wave. Attenuation of “slow” waves was influenced at high frequencies. Depending on the pore size of the medium and the frequency ranges, heat exchangers and mass transfer processes can provide essential impact on the propagation of acoustic waves.

Филиппов А.И., Ахметова О.В., Заманова Г.Ф. «Частотные зависимости параметров фильтрационно-волновых полей в слоисто-неоднородных проницаемых пластах» Вестник Башкирского университета, 20, № 4, с. 1169-1175 (2015)

Модель фильтрационно-волновых полей, представленная в статье, базируется на волновом уравнении, полученном из уравнения движения, учитывающего силы трения. В частном случае отсутствия ускорения использованное уравнение движения совпадает с законом фильтрации Дарси. Обсуждаемая в статье пористая среда является слоисто-неоднородной, поскольку состоит из трех слоев, а в каждом слое – однородной и изотропной. На границах соприкосновения слоев заданы условия равенства давлений и потоков флюида. В начальный момент времени на левой границе в интервале пласта включается источник колебаний, изменяющийся по гармоническому закону. Предполагается, что решение является регулярным на бесконечности, т.е. при устремлении пространственных координат в бесконечность искомое решение, а при необходимости и его производная, обращается в нуль. Решение задачи отыскивается с использованием произвольного асимптотического параметра, введенного перед первой и второй производными от функции возмущения давления в центральном пласте по переменной z (вертикальная координата), как в уравнениях, так и в граничных условиях. При значении асимптотического параметра равном единице, параметризованная задача совпадает с исходной. Задача для амплитуд давления решается в комплексной форме в пространстве изображений Фурье по переменной х (горизонтальная координата). В статье представлены решения задачи для нулевого асимптотического приближения, которое представляет собой эквивалентную плоскую волну, волновые поверхности которой параллельны оси z. Построены аналитические частотные зависимости коэффициента поглощения, волнового числа и фазовой скорости для фильтрационно-волновых полей в неоднородных проницаемых пористых пластах. Приведены графические зависимости указанных параметров от частоты и физических свойств пористой среды и насыщающего флюида. Показано, что в слоисто-неоднородной среде: коэффициент поглощения меньше, чем в однородной, на всем диапазоне частот; высокочастотные компоненты фильтрационных волн испытывают сильное поглощение; с ростом частоты фазовая скорость возрастает и при достаточно высоких частотах приближается к скорости распространения упругих акустических волн.