Проф. Р.Джакомелли в сотрудничестве с проф. Е.Пистолези. Исторический обзор (1123883), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Первая из этих статей относится к 1848 г. и была озаглавлена „О некоторых случаях движения жидкости" (Огг боте .Савел о? 1'?игг? Мо!»оп) ь. В той статье Стоке отметил факт, что двмжение в некоторых условиях „неустойчиво, так что малейпгая причина вызывает нарушение состояния жидкости, которое увеличиваетоя с движением тела до тех пор, пока все движение не примет совершенно другую форму". Осборн Рейнольдс (Есупоййг, 1842 — 1912) изучал вопрос изменения формы движения, начиная с 1876 г., и опубликовал полученные им результаты в 18'8 г.
в статье под названием „Экспериагентальное исследование условий, при которых движение воды происходит по прямой или извилистой линии, и закон сопропгвления в параллельных каналах" (йп Елуегг»ггеп!а? 1»»сея!гра?гоп о?' Йе Сггсггтг!аггсез гоЫсЬ Легз»»пгпе 1!'?ге?Ье». Йе Зуо?го»г о?' »!»а?е»- Ьйа?! Ье Лгряс! о» Ягппопз, апг? о1 Йз 1пго о?' 1?езгя!а»гсг! »п 1'ага??я? Сйа»гпе?з) в, На ту же тему он прочитал в следтющем году популярный доклад под названием „О двух видах »чиня!ения воды" (Оп ??ге ушо Зуаппстз о/' Ло!гоп о?' !!'а?зг) г. Осборн Рейнольдс проиаводил свои опыты путем сравнения своих результатов с результатами опытов Жана Иуазейля (узап Рогзепг??с, Г?99 — 1869) по движению жидкости в трубах очень малого диаметра, описанных в двух статьях под названием „Экспериментальные исследования по движению жидкости в трубах очень малого диаметра" (1?со?гегсйез ехузргпгеп?а?ез япг ?е тоггзетеи! г?сз ?гг?пгг?яз г?алз 1яз !пЬез г?з !гсз уе!г!з г?гатс»гез), из которых первая была доложена Пуазейлем на трех заседанилх Академии наук в 1840 и 1841 гг.
з и вторая, болыпего объема, доложенатой же академии в 1842 г. и опубликована четыре года спустя в. Однако еще до Пуазейля, как отмечает Л. Прандтль (Ъ. Ргапг??1) в своем недавно выпущенном курсе гидро- и аэромеханикн 'о, течение ! ТгапвасС1опв о1 СЬе СагоЬгЫив РЬВоворЫсв1 Бес!есч, т. Х1, стр, 8. в СЬсг й!е Спг!сЬС!3Ьс!с йсг ЫвЬег ?нг Рвпйв!чсгвпсЬе впивгчвпйСеп ВейоЬС!опеп вп! йеп !пж!сегвп Ввпш, Авггоп. МвсЬггспсеп, т. гг'1, 1827. г Бпг.!св шопчсшспсв в!шо!Сипев й'опв рспйп1е вс йв Га!г епчггоппапС, Мвш.
йв 1'Асвйсш!е йв !'!пвс!Спс, т. Х!, 1832, стр. 521. г „Мешо!гс впг 1в пгопчвшспс й!ппс рспйп1е йапв пп пп1!вп гов!всапс", Мвшоггв йе!!'Асайвппа й! Томно, т. ХХХП!1, 1835, стр. 203. "' Тгвпвасс!опв о1 СЬв СашэгЫ3с РЬВоворЫса! Бос!есу, т. у!11. в Ргоссейгпив о! СЬе Воча1 1пвюгпс!оп о! Огеас Впсагп, 1884. ' ' ТЬв Р!п1оворЫса1 Тгвпвасмопв о? Сйе Воув1 Бос!сгу, 1889. " СошРсев Вепйпв, т. 11, стр.
961 1041; Сошрссв Вспйпв, т. 12, стр. 112, 1841. в Мспг. вач. еггаг»3., т. 1Х, стр. 433, 1845. гв Йуйго- ппй АсгошесЬап!Ь пвсй !гог!евппивп чоп В Ргвпйг! чоп О. Т!вс?спв, т. М, стр. 16, Берлин, 1931, см. также уй Брандт ли — О. Тить с и!7 Гидро- и авромсхвника, т. Х1, 01!ТИ, 1835, стр. 25. Разя. В пстогичзсеш1 ОБЗОР 353 в цилиндрических трубках малого диаметра рассматривался С. Хагеном 1С. Надев, 1710 — 1769) в его работе, опубликованной в 1839 г. ' Результат изысканий Рейнольдса заключается в топ, что имеется лва вида движения жидкостей †ламинарн и турбулентное, причем переход из одной формы движения в дртгую происходит резко и определяющими факторами обеих форм движений являются вязкость жидкости, скорость и ширина потока.
В заключение Рейнольдс указал, что „...действие стих влияний подчиняется одному вполне определенному закону, заключающемуся в топ, что течение становится неустойчивым при некотором отношении вякости к произведению скорости и размера потока'. Это отнйшение называется теперь числом Рейнольдса, а сам закон в этой формулировке часто называют теперь „заъоном подобия Рейнольдса." Другая статья Стокса под названием „О теории колебательных волн" (Ои 1йе Тдеогу су' Озсг))а!огу 11агег) з относится к 1847 г.
и содержит первое утверждение возможности существования поверхности разрыва в идеальных жидкостях. Этот вопрос был замечательно разра.- ботан Гелъмгольцем двадцать один год спустя. С Гельмгольцем 11821 — 1894) гидродинамикадостигла наиболыпего прогресса после Даламбера, Эйлера и Лагранжа. Гельмгольц, подобно вышеперечисленным ученым, занимался исследованием движения идеальных жидкостей, но его исследования отличаются от предыдущих тем, что ему удалось обнаружить явления, которые не были до того времени известны. Эти исследования изложены Гольмгольцем в двух главных работах: одной (1858) под названием „Оо интегралах уравнений гидродинамики, соответствующих вихревому движению" з, и второй 11868) — под названием „О прерывиых движениях жидкости" 4. В первой работе Гельмгольц начинает с указания, что в задачах гидродинамикя, исследованных до сего времени, прнїима.!ась гипотеза, что коипоненты скорости вдоль трех осей любой частицы жидкости могут быть приравнены к производным определенной функции, которую он предлагает называть „потенциалом скоростей", аналогично названию „потенциала", которое было введено в механику Гагссом 1Саигл) в 1840 г.
Допустимость втой гипотезы, кзк отмечает Гельмгольц, была уже доказана Лагранжем в его „Аналитической механике" для всех случаев, в которых движение жидкости совершалось под действием сил, имеющих потенциал. Из того же факта, что болыпинство сил, встречающихся в природе, имеет потенциал, следует, что большинство движений жидкости обладает потенциалом скоростей. Однако, продолжает Гельмгольц, Эйлер в своем труде „Общие принципы движения жидкостей„ 1Рггисйрсз уйвсгяия ов тсвсешев! !!се Уув44сг, 177о'1 уже заметил, что возможны движения без потенциала скоростей. Среди сил, вызы- ! .СЬег й!е Веттехпвй йез Жавзеге 1п епйеп зуйпйг1зсЬеп ВоЬгев", Ройй.
Авп, т. 46, стр. 423, 1839. з Тгапеасйопз сг Фпе СзшЬгн16е РЬ)1сеорЬ1са1 8ос!е!у, т. Ч1!1. з Сге!1ее Юопгпа! Шг й!е ге!пе ппй зпяесчавй!е Х!азпеша1!Ь, т. ЬЧ, стр. 25 — 55' ~ """"' " "ыьг' л Иап. Хмзй. й. %!ев. зп Всг!!и, стр. 215 — 226. 1'л. г! с конце хтц Века до концА хгх Векл ваюп!их эти движения, находится сила трения частиц жидкости друг о друга нли сила трения жидкости о твердую стенку. Влияние трения заметно и является причиной большого различия, существующего между теорией и действительностью.
Трудность определения этого действия н нахождения средств, необходимых для его измерения, заключается главным образом в неимении предсгавления о форме ;гвнження жидкости, вызванного трением, что является, говорит Гельмгольц, причиной „...почему исследование форм движения, для которых нет потенциала скоростей, представляет для меня такой большой интерес. Это псследование приводит к результату, что в случаях, когда существует потенциал скоростей, мельчайшие частицы жидкости не обладают вращательным движением, в случаях же, когда нет потенциала скоростей, то по крайней мере часть этих частиц находится во вращательном движении".
Этот результат, полученный Гельмгольцем, расширяет знание природы движений жидкости и очень важен, так как здесь был впервые открыт особый вид движения жидкоотей без потенциала скоростей, который называется „вихревым движением". Этим трудом Гельмгольц открыл новую область исследований; она была изучена рядом ученых и привела к обширной литературе. Среди наиболее важных трудов следует отметить труды Ханкеля (УУап1ге1) „Об общей теории движения жидкостеи" (епт аПдегпегпеп Т7геог.ге г1ее ° Вегоедпогд г1ег 11пеегдйеггеп) ', В. Томсона (лорда Кельвина) „О вихревом движении" (Оп Усе!ех Но!гоп) э и К.
Бельтрами (Е Ве11еатг) „Принципы теоретической аэродинамики" (Впгггсгугг г1г аегог1гпагпгса г аггопа1е). ' В своем втором труде Гельмгольц начинает с замечания, что вода, вытекая из трубки с острыми краями, помещенной в сосуд, наполненный водой, не расходится во все стороны, как это следовало ожидать согласно теории, аналогично электрическому нли магнитному потоку, но образуе~ струю, которая, только пройдя некоторое расстояние, сливается с окружающей ее водой.
Наблюдается такая же струя и в воздухе, если выпускать его из отверстия, предварительно смешав с дымом, чтобы сделать явление видимым. Образование этой струи обязательно связано с образованием поверхности разрыва. Такие поверхности разрыва не рассматривались теоретически до того времени. В дейотвптельности, как отмечает Гельмгольц, в гидродннамических уравнениях скорости и давления частиц жидкости рассматриваются всегда как непрерывные функции координат, в то .время как в природе невязких жидкостеи не имеешься ничего, что могло бы мешать представить себе два прилегающих слоя, скользящих с конечной скоростьв один на другом.
Свойства жидкостей, рассматриваемые в гидродннамических уравнениях, а именно —:постоянство массы каждого элемента и равенство давлений во всех направлениях, не препятотвуют также предположению, что могут сутцествовать тан- г Оогггспегн 1861. "- Ттаэзасйопе ог гье Коуа! Яос!егу о! ГсгсЬогосйЬ, т. ХХУ', 1869. " Во1ойоз„Асс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
