Можно много приводить математики, но если у вас физика процесса не сходится, занчит надо менять матмодель. Сделанные при ее расчете предположения не верны.
Тем более, что в вашей, на пальцах видно где. Это даже не к самой модели претензия, а к вашему способу ее использования.
Поэтому не носитесь с одной книжкой и одним расчетом как с писанной торбой.