Дифференциальные уравнения турбулентного движения сжимаемой жидкости (1124010), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Словом, кислород в первую очередь ну>вен был пилоту, а не мне. Однако самоотверженный т. Федосеенко угрозами заставил меня „кормиться" кислородом, и думаю, что этим его угрозам я в значительной степени обязан своей жизнью. Картина, развернувшаяся перед нами, когда мы совершали свой полет над облаками, была восхитительна. Там и сям над ровным облачным полем возвышались высокие белые холмы, ослепительно сверкавшие на солнце. Этн холмы представляли совершенно правильную картину, рас- Н> е д о с е е н к о П. Ф. Ва высоте 7400 м.
Вестник воздун>но~о флота, 1925. т. УПБ № 9, стр. 23. пгиложнния положенные по углам сетки с ромбовнднымн частями облаков. Между облачными холмами воздух был сплошь заполнен ледяными кристалликами, переливающимися на солнце всеми цветами радуги; казалось, что эти кристаллики исходят нз одного блестящего яркого центра; сначала мне показалось, что мы видим какое-то явление электрического порядка, и мне стало не по себе, тем более, что на горизонте была видна огромная грозовая башня в виде черной наковальни. Но потом я сообразил, что блестящий шар, из которого радужными искрами рассыпались во все стороны льдинки, — это явление оптическое, нечто вроде ложного солнца». Спустившись в глуши Новгородской губернии н встретившись с представителями местной молодежи, А. А.
Фридман побеседовал с ними и прочитал им импровизированную лекцию — отчет о только что совершенном рекордном подъеме. Впоследствии Фридман поддерживал переписку с этой молодежью. В последние годы своей жизни А. А. Фридман много занимался еще одной весьма важной проблемой динамической метеорологии — разрывами непрерывности в атмосфере. Важную роль разрывов в атмосферной динамике он оценил давно. Еще в своей работе о вихрях (1916 г.) он искал в них возможную причину порывистости ветра. К этой проблеме он подошел с совершенно другой точки арения, чем подходили к ней метеорологи норвежской школы во главе с Бьеркнесом.
Как известно, в 1921 г Бьеркнес предложил новую теорию происхождения циклонов Северного полушария, в которой главную роль приписывал волновым движениям, возникающим на границе полярных н экваториальных масс воздуха (так называемый «полярный фронте). Отдавая должное этой грандиозной и остроумной теории, Фридман считал ее недостаточно строго обоснованной математически. Ученик Фридмана, Н. Е. Кочин нашел, что при известных предположениях о поверхностях разрыва они могут распространяться в сжимаемой не- вязкой жидкости или со скоростью, близкой к скорости звука, или же будут перемещаться, оставаясь стационарными в том смысле, что такая поверхность всегда состоит из одних и тех же жидких частиц.
В этом последнем случае, очевидно, скорость перемещения разрыва равна перпендикулярной составляющей скорости частиц, образующих ее. Эта теория нашла интересное приложение в области метеорологии. Если под поверхностью разрыва в атмосфере понимать поверхность инверсии температуры (точнее говоря, это будет некоторый слой, в котором температура быстро меняется) и считать слои инверсии приближенно горизонтальными, то можно заключить, что скорость перемещения слоя инверсии есть не что иное, как вертикальная скорость воздушных частиц, составляющих слой инверсии. Сопоставляя различные скорости перемещения инверсий по данным Аэрологической обсерватории в Линденберге, А. А.
Фридман мата виллы н статьи о жизни и твогчвствк л. л. егндмана 44т получил величины, весьма близкие к величинам скоростей вертикальных течений (порядка 10 'см/сек), причем летом скорости перемещений оказываются болыпе, чем зимой, в полном согласии с годовым ходом скоростей вертикальных течений. Весной 1924 г. Фридман был командирован в Голландию, где в г.Дельфте состоялся Первый международный конгресс по прикладной механике. Он писал В.
А. Стеклову: «Конгресс прошел очень хорошо, к русским было прекрасное отношение, в частности, меня включили в число членов комитета по совыву следующего конгресса.... Работами моими н моих сотрудников ваинтересовались Блюменталь, Карман, Леви-Чевита. Если у Вас будет время, с удовольствием доложу подробно Вам о конгрессее.
В сентябре 1925 г. Фридман заболел брюшным тифом и 16 сентября 1925 г. скончался. ПРИМЕЧАНИЯ «Статья «О вихрях в жидкости с меняющейся температурой» опубликована в л«урале Сообщение Харьковокого математического общества, 1916, Хг', вторая серия, № 4, стр. 173 — 176. Термин Ье!ж введен А. А, Фридмапом в честь Г. Гельмгольца. 8пг !о«гопгЫИопе «(эпз пп !!ди!«(е а !серега!пге тат!аЫе.
— Сожр!. гепб., 1916 (28аУН!), 163, )Ч 9, стр, 219 — 222. з Статья «О движении сжимаемой жидкости«опубликована в журяале Известия Российск. гидрологич. ия-та, 1923, № 7, стр. 21 — 28. Эта статья з несколько кереработаипом виде включена А. А. Фридмаком в его больщую работу «Теория движения сжимаемой жидкое~и и ее приложепия к атмосферным двпжевияк«(см. отр. 178). " !)Ьег Гт!гЬе!Ьелгедппд !и е!аег )го«пргезМЫ!еп Р!йзз!8)«е!!. — 2. авдея.
Ма!Ь. пп«! Месп., 1924, 4, Н. 2, 102 — 107*. «Ста~ья «О распространении прерывности в сжимаемой жидкости>, написанная совместно с И. Д. Тамарккиым, опубликована в Журнале Русск. фиэ.-химич. об-ва, 1924)25, 56, вып. 1, стр. 40 — 58. " ВН(егеп!!а!8!е!сЬппбеп 16г б!е !пгЬп!еп!е Ве«гедппд е!пег )го«пргезз!Ье!еп Р!6зэ!8- !геН.— Ргос. Рдгз! !и!егпак Сопдгезэ Арр!. Месй., ВеН1, 1925, 8. 39о — 405. Статья написана совместно с Л.
В. Келлером. Лев Васильоввч Келлер(1863 — 1939 гг.). В 1923 г. ок был приглащев иа работу в Главную геофизическую обсерваторию — в отдел теоретической метеорологии, воаглавлявшийся в то время проф. А. А. Фридмаиом, который необычайно высоко его ценил. После смерти Фридмана Келлер стал директором Икотитута теоретической метеорологии. Его работы относятся к дипамической метеорологии и гкдроьгехаяике. Наибольшую важиость имеют его совместная рабов с Фридмаиом по теории турбулентности и следуюптие за ней статьи, в коюрых он развивает аппарат созданной ими теории.
Кроме чисто теоретического изучения турбулентности, Келлер заиимался методикой измереяия характеристик турбулентности в свободной атмосфере. Пепосредствеиво за этой с~атьей, предс~авляющей собой доклад, сделаикый А. А. Фридманом, напечатана дискуссия по его докладу. Дискуссия Хергессель (Линдеиберг) высказывает свое удовлетворение активной деятельностью русоких ученых в аэрологии. Его особенно эаиятересовал доклад об общих уравнениях турбулевтиости сжимаемой жидкости.
Ок ие хотел бы касаться деталей преж- * Перевод статей, опубликованных А. А. Фрпдманок на ппостраяиых языках (за исключением гтатьи «О возможности мира с постоянпой отрицательпой кривизной простракстваз), выполнен Н. В. Александровой. ПРИМЕ'1АПИЯ де, чем будет представлена обстоятельная напечатанная статья. Одцако уже сегодня мов«но сделать одно замечание. ридродинамические уравнения, положенные в основу всех этих теоретвчеоких иселедованнй, согласно смыслу их математического вывода, относятся к мгновенным значениям входящих в них связанных между собой наблюдаемых величаи. В болъшинстве теоретических аэрологических исследований, где применяются вти формулы, соотавляются временные средние значения, которые относятся кконечным интервалам времеви.
С самого начала ясно, что такое применение основных уравнений недопустимо без особого исследования того, возможно ли ввеленне осредненкя по времени наблюдаемых величин. Докладчик уже провел исследования, которые доказали, что принципиально такие арифметические осреднения по времени нельзя пр»шенять. При этом во всех случаях нужно оценивать величину вводвшьгх таким образом огввбок. Соответствующее подробное сообщение будет вами дано в другом месте. Л. Фридман.
Лрофеооор Хергессель совершенно верно указывает на пршщнпиальную недопустимость прямого применения гвдродинамических уравнений к атмосферным движениям, если ови характеризуются яами численнымв данными, полученными с помощью обычных метеорологических инструментов. В самом деле, кнструменты дают нам некоторые средине значения, в то время как гидродинамические уравнения относятоя ве к средним значениям, а к мгновенным значениям состояния. Только теория турбулентности може~ проложвть правильный путь для применения гидро- динамики к дявамвческой метеорологии. Однако нужно замети~ь, что относящаяся к динамике атмосферы проблема турбулевалости в корне отличается от обычных задач турбулентного движоння.
Существенное различие лежцт це в тов, что в обычной теории турбулентности мы имеем дело с несжимаемой жидкостью, а з динамике атмосферы — с сжимаемым газом. Главное различие задачи обьг»вой теории турбулентности и атмосферной турбулептнооти состоит в том, что первая ограничивается рассмотрением стационарного движения, последняя же относится к существенно нестационарным движениям. Это обстоятельство в позволяет выдвину~ь на вервый план проблему Коши и начальные условия (т.
е. проблему прогноза), как зто сделано в обобщении Келлера и Фридмана, а граничные условия оказываются, пожалуй, на втором плане. В 1925 г. в «)Курнале геофизики и метеорологии» (1925, т. 2, вып, 3-4, стр. 289— 290) «К В. Келлер опубликовал слодующее резюме под названием «Об ус»ановленин сишемы характерно~ив атмосферной турбулентности». Об устаяоввении системы характеристик атмосферной турбулентности 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
