ВУЗ:
Рубрика:
145
Фундаментальное решение уравнения Гельмгольца можно представить в
интегральном виде, если воспользоваться интегралом
22
0
0
2
()cos , , ,
kR
d
e
Kpr d zz p k
R
λ
ζλ ζ λ
π
∞
−
==−=+
∫
(3.2.4)
частным случаем которого является интеграл (3.1.1.2).
Решение задачи. Учитывая четность потенциала относительно
переменной
ζ
, применим к задаче косинус-преобразование Фурье
((,))
cz
FA
ζ
⋅
по этой переменной
0
((,)): (,) (,)cos( ) , 0,
cz z z
FAr Ar Ar d r
ζλζλςζ
∞
== >
∫
Обратное преобразование Фурье запишем в следующем виде:
1
0
2
(, ) ( (, )) (, )cos( )
zcz z
Ar F Ar Ar d
ζ
λλλςλ
π
∞
−
==
∫
.
В результате этой операции в области изображений придем к задаче
2
2
2
2
2
0
1
0, 0;
11
?
0; 0;
(, )
0; ( , ) 0, .
zz
z
z
zz z
z
z
r
dA dA
pA r
rdr
dr
dA
iA A pA
dr
Ar
Ar r
r
λ
ω
µµσµσ
λ
λ
=
+−=>
−
=
+≡ =
∂
=→→∞
∂
(3.2.5)
Здесь учтено, что
2
2
2
(, )
(, )
z
cz
Ar
FAr
λ
λ
λ
ζ
∂
=−
∂
.
Примем
0
2
(, ): (, ), :
4
z
Jdz
Ar q Zr q
µ
λµλ
π
π
==
.
Тогда для функции
(, )
Z
r
λ
получим задачу вида (3.2.5) с условиями сопряжения
2
0; / 0.ZpZ
σ
=
=
′
Общим решением обыкновенного дифференциального уравнения задачи (3.2.5)
является линейная комбинация функций Бесселя мнимого аргумента
(
)
(
)
00
(, ) ( ) ( )
Z
rCIprDKpr
λλ λ
=+
.
Первый слой (скважина). Компоненту
1
(, )
z
Arz
в первом слое
представляют в виде суммы поля диполя в однородной среде
() ()
()
()
()
()
00 0
111 101
0
(, ) , cos( ) , , ,
z
d
Arz q Z r zzdZ r Kpr
µλ λ λ
∞
=−=
∫
свойства которого совпадают со свойствами скважины, и вектор-потенциала
()
()
()
()
()
11
(1)
111 1101
0
(, ) cos( ) , , ( )
z
d
Arz q Z r zzdZ r C Ipr
µλ λ λ λ
∞
=−=
∫
,
Фундаментальное решение уравнения Гельмгольца можно представить в
интегральном виде, если воспользоваться интегралом
∞
2 e−kR
π0 ∫ K 0 ( pr )cos λζ d λ =
R
, ζ = z − zd , p = k 2 + λ 2 , (3.2.4)
частным случаем которого является интеграл (3.1.1.2).
Решение задачи. Учитывая четность потенциала относительно
переменной ζ , применим к задаче косинус-преобразование Фурье
Fc ( Az (⋅, ζ )) по этой переменной
∞
Fc ( Az (r ,ζ )) := Az (r , λ ) = ∫ Az (r , ζ )cos(λς )dζ , r > 0,
0
Обратное преобразование Фурье запишем в следующем виде:
∞
2
Az (r , ζ ) = Fc ( Az (r, λ )) = ∫ Az (r , λ )cos(λς )d λ .
−1
π 0
В результате этой операции в области изображений придем к задаче
d 2 Az 1 dAz
2
+ − p 2 Az = 0, r > 0;
dr r dr
1 dA −λ 2 ? 1 2
z
= 0; iω A + Az ≡ p Az = 0; (3.2.5)
µ dr
z
µσ
µσ
∂Az (r , λ )
= 0; Az (r , λ ) → 0, r → ∞.
∂ r
r =0
Здесь учтено, что
∂ 2 A (r , λ )
Fc z = −λ 2 Az (r , λ ) .
∂ζ 2
Примем
Jdz µ0 2
Az (r , λ ) := qµ Z (r , λ ), q := .
4π π
Тогда для функции Z (r , λ ) получим задачу вида (3.2.5) с условиями сопряжения
Z ′ = 0; p 2 Z / σ = 0.
Общим решением обыкновенного дифференциального уравнения задачи (3.2.5)
является линейная комбинация функций Бесселя мнимого аргумента
Z (r , λ ) = C ( λ ) I0 ( pr ) + D ( λ ) K 0 ( pr ) .
Первый слой (скважина). Компоненту Az1(r, z) в первом слое
представляют в виде суммы поля диполя в однородной среде
∞
Az1 (r , z ) = q ∫ µ1Z1( ) ( λ , r ) cos( z − zd )d λ , Z1( ) ( λ , r ) = K 0 ( p1r ) ,
( 0) 0 0
0
свойства которого совпадают со свойствами скважины, и вектор-потенциала
∞
A (r , z ) = q µ Z ( ) λ r cos( z − z )d λ , Z ( ) λ , r = C (λ ) I p r ,
( ) ( ) ( )
1 1
∫0
(1)
z1 1 1 d 1 1 0 1
145
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- …
- следующая ›
- последняя »
