М.И. Гуревич - Теория струй идеальной жидкости (1123851), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По-новому и несколько подробнее, чем в первом издании, в изложении- Л. М. Котляра рассматриваются вопросы существования и единственности решения струйных задач, причем применяется классический аппарат функционального анализа. Глава Ч касается' кавитационного обтекания'тел. На основе краткого описания явления кавитации выясняются причины, по которым теория струй идеальной жидкости долгоевремя подвергалась незаслуженной критике, и указывается, для каких условий и режимов обтекания теория струй дает решения, удовлетворительно совпадающие с опытом.
Дается постановка задачи кавитационного обтекания с давлением в каверне, отличающимся от давления в набегающем потоке (с числом кавитации, не равным нулю), и проводится сравнение различных кавитационных схем. М. И. Гуревичу принадлежат подробные исследования этих схем, в том числе схемы Д. А. Эфроса, получившей в последнее время новую трактовку и применение. Автором был также восстановлен приоритет Н. Е.
Жуковского в отношении схемы, значительно позднее разработанной А. Рошко. Для второго издания глава 'Ч полностью переработана А. Г. Терентьевым; в нее включено сравнительное рассмотрение некоторых новых схем, и, в частности, схем с каверной, заканчивающейся двумя бесконечными спиральными завитками. Глава заканчивается кратким изложением линейной теории кавитационного обтекания тонкого-профиля под малым углом атаки, щяучившей в последние годы значительное развитие и практические применения.
В главах И и ЧИ, также значительно дополненных и подготовленных к переизданию А. Г. Терентьевым, рассматриваются различные задачи кавитационного обтекания препятствий в ограни.ченных потоках (каналах и струях с конечным расходом), теория глиссирования и теория подводного крыла. Следует подчеркнуть, что М.. И.
Гуревич одним из первых начал заниматься теорией глиссирования и внес значительный вклад в ее развитие. В существенно дополненной главе ЧШ описываются различные частные задачи теории струй, в основном получившие практические применения. Прежде всего рассматриваются задачи о соударении струй и о течениях с внутренней линией разрыва, исполь- пРедисловие ко ВТОРому издАнию зуемые в теории пробивания брони и в гидродинамической теории струйной автоматики (пневмоники). Эти задачи описаны для второго издания П.
М. Белоцерковским. Новый раздел, подготовленный Г. Ю. Степановым с участием Я. Р. Бермана, касается расчета струйных течений под аппаратом на воздушной подушке и через уступы на дне канала. В этом разделе вновь сравнительно обсуждаются различные схемы кавитационных течений. На этом заканчивается изложение первой, классической, части теории плоских установившихся струйных течений идеальной невесомой несжимаемой жидкости.
Глава 1Х посвящена теории неустановившихся течений. Рассмотрены задачи о плоской пластинке в ускоренном потоке, об ударе контура, обтекаемого с отрывом струй, о слабо возмущенных струйных течениях и о погружении клина. Изложение последних двух вопросов усовершенствовано А. В. Кузнецовым, написавшим ~ 42, и А. Г.
Терентьевым, дополнившим ~ 43. Более подробное изложение некоторых новых результатов теории нестационарных возмущенных течений жидкости со свободными границами дано в книге И951. В главе Х излагается теория дозвуковых газовых струй, основоположником которой является С. А. Чаплыгин. Эту главу Л. М. Котляр и Г. А. Домбровский дополнили некоторые новыми ссылками. В главе Х1, относящейся к теории осесимметричных течений, приведены приближенные решения и некоторыми общетеоретические результаты, в том числе принадлежащие автору; из последних наиболее важен закон асимптотического расширения струи.
Глава Х1 претерпела наименьшие изменения, поскольку развитие этой теории происходит в оснбвном в направлениях численного анализа и полуэмпирических схем, выпадающих из общего стиля книги. В последней Х11 главе описаны струйные течения тяжелой жидкости и дан учет влияния сил поверхностного натяжения. Эта глава полностью переработана О.
М. Киселевым. Ввиду большого числа новых статей и результатов в рассматриваемой области глава приобрела в значительной мере обзорный характер. Дополнительные ссылки и подробное изложение вопросов теории струйных течений тяжелой жидкости можно найти в монографии И631. Сверхзвуковые струи и отрывные течения вязкой жидкости во втором издании книги по-прежнему специально не рассматрива- пРедисловие кО ВтОР6му ийдАнию ются.
В связи с этим следует отметить, что гидродинамика идеальной жидкости не утрачивает своего значения, а наоборот, входит необходимым составным элементом в современную теорию струйных и отрывных течений вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса. Для общего знакомства с состоянием этого вопроса можно рекомендовать обзоры [651 и 13221, а также книгу 1396].
Список литературы существенно расширен, причем библиография первого издания сохранена полностью. В отношении сделанных дополнений следует заметить, что литература по теории струй за последние два десятилетия достигла такого объема, что оказалось практически невозможным отразить не только все новые работы, но даже все существенные направления исследований.
Естественно, что преимущество отдавалось работам, близким книге по ее специфике, а также работам учеников и сотрудников автора. Книга заканчивается кратким биографическим очерком и полным списком трудов М. И. Гуревича. Общая компоновка и научное редактирование книги осуществлены Г.
Ю. Степановым. Им же составлен ряд дополнений, наиболее существенные в ~ 13, 25 и 38. Я. Р. Берман систематизировал материалы автора, подготовленные им для переиздания книги, а также прочитал рукопись и сделал много полезных замечаний и поправок.
Особой благодарности заслуживает издательский редактор Г. М. Ильичева, в умелых руках которой текст книги принял законченный вид. Она не только заботилась об улучшении изложения, но глубоко вникала в его сущность и внесла ряд исправлений. В связи с обстоятельствами издания книга, очевидно, не лишена недостатков; одни из них ясны из данного предисловия, другие не ускользнут от внимательных читателей. Все замечания и пожелания по содержанию и оформлению книги будут приняты с благодарностью. Л.
И. Седов, Г. Ю. Степанов ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ Теория струй является важным и глубоко разработанным разделом гидромеханики. Первые задачи по теории струй были поставлены и решены Г. Гельмгольцем и Г. Кирхгофом в середине прошлого века. Важнейший результат, который ожидался от теории струй, состоял в том, что с ее помощью надеялись разрешить парадокс об отсутствии сопротивления у тела, равномерно движущегося в идеальной жидкости..И действительно, с помощью теории струй удалось подсчитать сопротивление некоторых простых тел в идеальной (невязкой) жидкости. Однако величина этого сопротивления оказалась значительно меньше той, на которую указывали опыты.
Поэтому предпосылки теории струй подверглись критике. Гидро- динамики попытались создать другие модели картины обтекания тела (вихревая дорожка Кармана), а теория струй продолжала развиваться как чисто математический раздел гидромеханики,, дающий,:впрочем, хорошие результаты при расчете коэффициентов сжатия струй, вытекающих из сосудов. Все годы, пока гидромехаиики разрабатывали теорию решеийа струйных задач, и до настоящего времени неуклонно повышались скорости кораблей, винтов, турбин и т.
и., появились глиссеры и гидросамолеты. Вместе с ростом скоростей технических объектов в воде выяснилось, что раньше результаты теории струй сравнивались с опытами при относительно малых скоростях, когда основные предпосылки теории струй, как правило, не удовлетворялись. Рост скоростей в технике привел к изучению режимов, при которых результаты теории струй согласуются с опытами. Решения многих задач теории струй, которые казались раньше чисто математическими достижениями, предстали в новом свете и приобрели практическое значение. предисловие к первому издАнию Современная теория струй в литературе на русском языке нашла свое отражение только в специальных работах и в отдельных главах книг, посвященных более широким вопросам гидромеханики.
В.цррдлагаемой вниманию, читателя книге. автор сделал иопытку систематического изложения современной теории струй. В первцх главах дается сравнительно подробное изложение классических задач теории струй, рассчитанное на лиц, знакомящихся с этой теорией и знающих основы гидромеханики и теории функций комплексного переменного. Последующие главы книги постепенно приобретают более специальный- характер, причем о многих работах говорится лишь.обзорным порядком. Так, в порядке обзора рассказывается о важнейшем разделе теории струй, посвященном вопросам существования и единственности решений; только бегло упоминается о сверхзвуковых струях и т.
д. Такой подход вызван трудностью и размерами многих важных работ теории струй и невозможностью изложить их сколько-нибудь коротко и просто. Например, известной работе Ж. Лере по существу предпосылается большая специальная работа Ж. Лере и И. Шаудера по функциональному анализу. Для чтения настоящей книги необходимо знакомство с элементами теории функций комплексного переменного. Если не считать отдельных задач, в которых имеются ссылки на специальные разделы математики (например, на теорию эллиптических функций), то для понимания основной части книги можно рекомендовать главы 1 и П и ~ 3 главы П1 книги М. А.
Лаврентьева и Б. В. Шабата «Методы теории функций комплексного переменного» или главы 1 — Ч, 'Ч11, ~ 1 гл. ЧШ и ~ 1 — 3 гл. Х1 курса И. И. Привалова «Введение в теорию функций комплексного переменного». Автор надеется, что настоящая книга может дать общее представление о теории струй и тем самым послужить введением к более глубокому изучению специальных вопросов. С другой стороны, представлялось полезным привести решения частных задач теории струй втех случаях, когдаэти решения оказывались относительно простыми и особенно когда они были доведены до численных результатов, Автор пользуется случаем выразить свою горячую благодарность Леониду Ивановичу Седову за поддержку идеи настоящец ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ книги и за все то глубокое научное влияние, которое он оказал на автора. Автор считает своим долгом искренне поблагодарить Г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
