為了求解半徑為 的二維圓盤上的熱傳導方程,嘗試使用分離變數法:
用柱座標系表示 和 項的拉普拉斯運算元,得到:
因此,熱傳導方程變為:
等式兩邊同乘 得到:
項可以被分離。
其解為:
剩餘部分變為:
等式兩邊除以 得到:
這裡選擇了一個負的分離常數,以便 部分保持有限:
徑向部分變為:
這就是球貝塞爾微分方程。
考慮半徑為 的圓盤,初始溫度為 ,邊界條件為 。那麼解為:
其中 是第一類貝塞爾函式 的第 個正零點 (Bowman 1958, pp. 37-39)。
更多嘗試
Weisstein, Eric W. "熱傳導方程--圓盤。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/HeatConductionEquationDisk.html