Математическое моделирование в геоэлектрике. Часть I. Слоистые модели среды. Юдин В.М - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

14
магнито-гидродинамических генераторов (МГД-генераторов), не использую-
щихся в настоящее время межконтинентальных подводных кабелей, линий
электропередач и др.
В рудных, структурных и скважинных электромагнитных методах, как
правило, изучаются поля, создаваемые искусственными (контролируемыми)
источниками тока (электрическими и магнитными диполями, линиями
конечной длины, кабелями, петлями конечных размеров и т.п.).
При рассмотрении полей точечных и дипольных источников будем
считать, что начало координат находится на поверхности земли в эпицентре
источника.
Условия сопряжения и условия на бесконечности. Прямые задачи
геоэлектрики обычно решаются в неограниченной области. Для единственности
решения задач мы должны задать определенные условия излучения на
бесконечность. В слоистых средах удобно пользоваться принципом
предельного поглощения. Будем считать, что действительная часть волнового
числа k положительна (Re k > 0) и требовать убывания решения на
бесконечности. Можно также пользоваться условием регулярности
(1)/2
lim 0
n
R
RU
→∞
=
(1.1.1)
где
n – размерность пространства (n = 2,3), R - расстояние от источника до
точки, в которой наблюдается поле,
U - любая из компонент поля. Условия
излучения (в квазистационарном случае) является следствием условия
регулярности. При численном решении задач геоэлектрики обычно
рассматривают ограниченные области. В этом случае аналогом условий на
бесконечности являются краевые условия. Как известно, на границах разрыва
свойств среды в отсутствии поверхностных токов тангенциальные состав-
ляющие
E
τ
и
H
τ
векторов
E и H непрерывны
0, 0
ττ

=
=

EH
,
где [U] = а означает скачек вектор-функции U при переходе через границу
раздела сред с разными свойствами, равный
а.
Мы будем рассматривать модели, содержащие тонкие проводящие пленки
с конечной проводимостью
S(x,y,z). В такой пленке возникает поверхностный
ток
J, что приводит к нарушению непрерывности тангенциальных компонент
магнитного поля. При
переходе через пленку тангенциальная составляющая
E
τ
вектора E остается непрерывной, а H
τ
терпит разрыв, равный величине
поверхностного тока
J. Условие сопряжения на произвольной гладкой
поверхности
s
, на которую натянута пленка, может быть записано в
следующем виде
[]
,S
s
s
ττ

=
×==

HnHEJ
(1.1.2)
магнито-гидродинамических генераторов (МГД-генераторов), не использую-
щихся в настоящее время межконтинентальных подводных кабелей, линий
электропередач и др.
     В рудных, структурных и скважинных электромагнитных методах, как
правило, изучаются поля, создаваемые искусственными (контролируемыми)
источниками тока (электрическими и магнитными диполями, линиями
конечной длины, кабелями, петлями конечных размеров и т.п.).
     При рассмотрении полей точечных и дипольных источников будем
считать, что начало координат находится на поверхности земли в эпицентре
источника.
      Условия сопряжения и условия на бесконечности. Прямые задачи
геоэлектрики обычно решаются в неограниченной области. Для единственности
решения задач мы должны задать определенные условия излучения на
бесконечность. В слоистых средах удобно пользоваться принципом
предельного поглощения. Будем считать, что действительная часть волнового
числа k положительна (Re k > 0) и требовать убывания решения на
бесконечности. Можно также пользоваться условием регулярности

                               lim R ( n −1) / 2U = 0               (1.1.1)
                              R →∞
где n – размерность пространства (n = 2,3), R - расстояние от источника до
точки, в которой наблюдается поле, U - любая из компонент поля. Условия
излучения (в квазистационарном случае) является следствием условия
регулярности. При численном решении задач геоэлектрики обычно
рассматривают ограниченные области. В этом случае аналогом условий на
бесконечности являются краевые условия. Как известно, на границах разрыва
свойств среды в отсутствии поверхностных токов тангенциальные состав-
ляющие Eτ и Hτ векторов E и H непрерывны
                             E  = 0,  H  = 0 ,
                              τ       τ
где [U] = а означает скачек вектор-функции U при переходе через границу
раздела сред с разными свойствами, равный а.
     Мы будем рассматривать модели, содержащие тонкие проводящие пленки
с конечной проводимостью S(x,y,z). В такой пленке возникает поверхностный
ток J, что приводит к нарушению непрерывности тангенциальных компонент
магнитного поля. При переходе через пленку тангенциальная составляющая Eτ
вектора E остается непрерывной, а Hτ терпит разрыв, равный величине
поверхностного тока J. Условие сопряжения на произвольной гладкой
поверхности ∂ Ω s , на которую натянута пленка, может быть записано в
следующем виде
                      H       = n × [H ]      = SE = J ,          (1.1.2)
                       τ ∂ Ωs            ∂ Ωs     τ



                                       14