Математическое моделирование диссоциации газового гидрата в пористой среде с учетом льда и солености

Работа посвящена математическому моделированию процессов диссоциации газовых гидратов в пористой среде. Разработаны численные методы решения задач подземной гидромеханики, связанные с таянием газовых гидратов в криолитозоне северных регионов и на шельфе арктических морей. Рассматриваемая система уравнений учитывает наличие льда и фазовый переход лед-вода, а также присутствие соли. С помощью метода расщепления по физическим процессам система преобразована к блочному виду, в котором разделены диссипативная и гиперболическая части. Это позволяет эффективно применить для каждого блока свой численный подход. В итоговом алгоритме выделены зоны, характеризующиеся разным набором уравнений и независимых переменных. В целях повышения устойчивости метода проведены термодинамический анализ физических процессов и математическое согласование задач в зонах. В результате построена единая вычислительная схема и проведены пробные расчеты. Анализ результатов подтвердил эффективность разработанного численного подхода.