Л.Г. Лойцянский - Механика жидкости и газа (1950) (1123863), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Чаплыгин. Метод этот получил дальнейшее развитие в известных исследованиях акад. С. А. Христиановича, огносящихся к определению влияния сжимаемости газа на обтекание крылового профиля прн больших докритических скоростях потока. В области теории дозвуковых течений серьезные достижения принадлежат М.
В. Келдышу и Ф. И. Франклю, давшим в 1934 г. строгую постановку вопроса об обтекании крыла сжимаемым газом и обобщившим на этот случай теорему Жуковского, Н. А. Слезкину, в 1935 г. показавшему применение метода Чаплыгина к расчету беспиркуляционного обтекания крыла. Академик А. И. Некрасов предложил в 1946 г. новый метод непосредственного интегрирования уравнений газовой динамики, превосходящий по эффективности старый метод Янзена — Релея. Велики заслуги советской науки в области теории сверхзвуковых н смешанных течений.
С. А. Христианович в 1941 г. дал общий анализ сверхзвуковых течений вблизи линий перехода дозвукового течения в сверхзвуковое и предложил систематическую классификацию этих течений. Идеи С. А. Христиановича послужили основои и плодотворным изысканиям в том же направлении его учеников А. А. Никольского и Г. И. Таганова. С.
А. Христизновнч создал з 1947 г. новый метод приближенного расчета сверхзвуковых течений, являющийся дальнейшим развитием его метода расчета дозвуковых потоков. С. А. Христиановичу принадлежит также методика построения „безударного' сопла Лаваля, метод расчета сверхзвуковых эжек.горов и много других важных теоретических и практических результатов. Графические методы (метод характеристик) расчета сверхзвуковых плоских и осесимметричных обтеканий тел обязаны своим развитием главным образом усилиям двух советских ученых в И. А. Кибеля и Ф. И. Франкля. Им, а также В.
В. Татаренчику, удалось построить ряд точных решений уравнений газодинамики. Ф. И. Франкль добился значительных результатов в постановке и разрешении .смешанной" задачи газодинамики о газовом потоке с до- и сверхзвуковыми областями. Теория стационарного и нестацнонарного движения крыла в сверхзвуковом потоке достигла своего расцвета в исследованиях группы советских ученых: Л.
А. Галина, М. И. Гуревича, Е. А. Красильщиковой, С. В. Фальковича, Ф. И. Франкля и М. Д. Хаскинла. Вместе с газовой динамикой больших скоростей развивалась и более старинная ее отрасль †динами сжимаемого газа при малых скоростях, служащая основой динамической метеорологии. Общепризнанным основоположником этой области газовой динамики ввзлзнне заслуженно считается безвременно погибший в 1925 г.
талантливый советский механик А. А. Фридман. В своей, ставшей классической, диссертации „Опыт гидромеханики сжимаемой жидкости", вышедшей в свет в 1922 г., А. А. фридман дал исчерпывающее систематическое изложение основных законов движения сжимаемого газа и, в частности, атмосферного воздуха при наличии дневного притока тепла от Солнца и ночного излучения в мировое пространство. Этот, исключительный по капитальности и идейному содержанию труд, стал на много лет источником дальнейшего развития динамики атмосферы. Особого упоминания заслуживают фундаментальные исследования учеников А.
А. фридмана: акад. Н. Е. Кочина и чл.-корр. И. А. Кибела. Из наиболее важных работ в области, смежной между гидро- динамикой и гидравликой, отметим прежде всего фундаментальные исследования акад. С. А. Христиановича по теории длинных волн в каналах. Эти исследования, относящиеся к периоду 19ЗЗ вЂ” 1936 гг., послужили основой создания целого ряда прикладных методов расчета, сыгравших большую роль в практике строительства гидросооружении. Теория фильтрационного движения грунтовых вод и близкая к этой проблеме теория подземного движения нефти далеко продвинулись нперед в работах советских ученых. Пользуясь методом комплексного переменного, егце в 1922 г.
использованным акад. Н. Н, Павловским, оольшое число конкретных практических задач решили Б. Б. Девисоп, П. Я. Кочина и др. Академик Л. С. Лейбензон создал теорию движения газов в пористых средах и разрешил ряд других вопросов, связанных с теорией и практикой нефтедобычи. Теория движения вязкой жидкости за последние пятьдесят лег стала разрабатываться главным образом в направлении изучения движения жидкости в тонком „пограничном" слое, образующемся вблизи поверхности тела при практически интересных скоростях и размерах тел. Повидимому, Рэнкин первый ввел понятие о пограничном слое.
В своей записке, относящейся к 1864 г., Рэнкин в следующих словах выражает происхождение сопротивления трения: „Это сопротивление представляет сочетание прямых и косвенных действий прилипания ~астиц воды к поверхности корабля, которую они обтекают; прилипание вместе с взаимной вязкостью частиц и производит бес~ислепиое множество мелких водоворотов в слое воды, непосредственно прилегающем к бортам судна". Первое систематическое руководство по вопросу о сопротивлении жидкостей относится к 1880 г. и принадлежит нашему гениальному соотечественнику Д. И.
Менделееву. В этой, уже ранее упоминавшейся монографии мы находим отчетливое разграничение трения жидкости о гладкие и шероховатые стенки. Говоря о сопротивлении трения гладких поверхностей, Д. И. Менделеев отмечает основную роль „прилипшего" к твердому телу слоя жидкости, который „движется и увлекает соседние". соВРкь!ьниый этап РАзяития 37 51 „Сопротивление же неровностей (шероховатостей1), — пишет Л. Й.
Менделеев,— того же рода, как и сопротивление нормально движущейся пластинки". Эти взгляды Менделеева вполне совпадают с современными воззрениями в теории сопротивлений. Особенно следует отметить критический анализ Менделеева резульгл!ов экспериментальных определений сопротивлений жидкости с точки ,!рения точности измерений — вопрос, в котором Менделеев, основоположник метрологии, был непревзойденным специалистом. Глубоко анализируя и критикуя „фрикционную" теорик! сопротив:!ения и, в частносси, теорию Рэнкина, Д, И.
Менделеев с предельной ясностью устанавливает энергетическую сторону явления, отсутствующую в весьма схематической н формальной теории Рэнкинз, Н. Е. Жуковский в докладе, сделанном 23 декабря 1907 г. па 11ервом Менделеевском съезде, высоко оценил монографию Менделеева, назвав ее „капитальной монографией по сопротивлению жидкостей. которая и теперь может служить основным руководством для лип, занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием или бзллистикой". Н. Е. Жуковский в 1890 г. в своей работе „О форме судов" дает первый пример учета влияния форл!ы тела на сопротивление трения, а в своих более поздних лекциях отмечает основные свойства пограничного слоя.
Однако ни Жуковский, ни его ближайшие ученики не занялись разработкой приближенных уравнений движения жидкости в пограничном слое, установленных Л. Прандтлем только з 1904 г. Не следует забь!вать, что еще в недалеком прошлом шла дискуссия по вопросу о том, равняется ли нулю скорость реальной жидкости на поверхности обтекаемого ею тела или нет. Жуковский и Прандтль первые решительно встали на точку зрения прилипзния жидкости к стенке; правильность этого воззрения, лежащего в основе теории пограничного слоя, в дальнейшем была подтверждена многочисленнымн опытами. Работы советских ученых в области теории ламинарного и турбулентного пограничного слоя, а также по общей теории турбулентности представляют исключительный интерес; работы Л. Е.
Калихмзна, Л, Г. Лойцянского, А. П. Мельникова и К. К. Федяевского по плоскому и пространственному, ламинарному и турбулентному пограничному слою в несжимаемой жидкости, относящиеся к периоду 1930 †19 гг., замечательные исследования А. А. Дородницына 1939 — 1940 гг. по теории пограничного слоя в сжимаемом газе, практические методы расчета турбулентных струй, указанные Г. Н. Абрамовичем, и другие результаты советских ученых оставили дзлеко позади зарубежные исследования в этой области.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
