Л.Г. Лойцянский - Из моих воспоминаний записки профессора-политехника (1124032), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Он просто запретил пускать меня е эту лабораторию. Нужно было принимать новое решение. НАЧАЛО ЗАНЯТИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ГИДРОДИНАМИКОЙ. ОРГАНИЗАЦИЯ АЭРОМЕТРИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ В ГЛАВНОЙ ПАЛАТЕ МЕР И ВЕСОВ После смерти А. А. Фридмана я продолжил чтение курса теоретической механики и начал излагать курс гидромеханики, положив а основу идеи А. А. Фридмана по кинематике жидкости и его диссертацию, относившиеся к динамике идеальной сжимаемой жидкости. Я ввел а этот курс теорию реальной (еязкой) жидкости с появившимися тогда практическими приложениями а теории пограничного слоя и турбулентных движений. Пригодных учебников для такого расширенного курса гидромеханики тогда еще не было.
Только курс лекций Прандтля, составленный его учеником Титьенсом, мог претендовать на такую роль. Оставались капитальный, исторический труд Начало заннтий физической гирродинамикой. Организация 93 аэрометрической лаборатории в Главной палате мер и весов Лзмба, два обзора в немецких энциклопедиях да монография Мюллера по общей динамике вязкой жидкости, но вопросы пограничного слоя и турбулентных движений были в них изложены в самом зачаточном состоянии. Так началось мое вхождение в область, составившую мой основной поиск в науке до конца жизни.
Своеобразие этой области гидромеханики, отличающее ее от классических методов математической физики,— углубление в физический механизм явлений и применение для математического моделирования различных приближенных методов — привели к наименованиям ее «физической гидромеханикой», «физической аэродинамикой» и появлению других подобных терминов. Авиационная специальность института, переведенная в Москву, оставила нам порядком разоренную аэродинамическую лабораторию, которая оказалась «бесхозной». На базе этой лаборатории мы, в сотрудничестве с теплофизиками В.
А. Швабом и Г, Н, Кружилиным, провели ряд экспериментальных исследований по физической аэродинамике и теплофизике, изучая влияние искусственно турбулизированного потока на сопротивление сферы, применение цилиндрического предкрылка для уменьшения сопротивления и улучшения обтекания круглого цилиндра, повышение теплоотдачи с его поверхности и применение этих явлений к созданию тепловой шкалы турбулентности. Обзор исследований по сопротивлению и теплоотдаче тел в потоках жидкости был опубликован по-французски в специальном физическом журнале, печатавшем тогда у нас статьи на западноевропейских языках. С особым удовлетворением отмечаю, что не без моего участия были созданы теоретические методы расчета температурных пограничных слоев — ламинарного (Г. Н, Кружилин) и турбулентного, степенного (В.
А. Шваб), Эксплуатирумая нами аэродинамическая труба, да и все вспомогательное ее оборудование, не позволяли создать физические методы исследования внутренних механизмов аэродинамических явлений. Вот почему я был обрадован обращением специалиста по метрологии, заведующего этой специальностью на физико-механическом факультете профессора Леонида Васильевича Залуцкого, с предложением организовать азрометрическую лабораторию при Главной палате мер и весов — общепризнанном центре точных измерений.
Началом моего вхождения в область физической гидродинамики послужило ознакомление со статьей Теодора Кармана, появившейся в 1921 году 94 л г, лойцянский Из моих воспоминаний в первом номере нового немецкого журнала по механике. В этой статье содержался оригинальный, поразивший меня своей доступностью, приближенный метод интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений движения вязкой жидкости в так называемом «пограничном слое» на поверхности обтекаемого жидкостью тела, установленных еще в! 904 году Людвигом Прандтлем, но не получивших в то время практических выходов.
Эта основополагающая работа Прандтля впервые объяснила механизм отрыва потока с гладкой поверхности и указала пути борьбы с этим пагубным для работы крыла самолета явлением. Приближенная теория расчета, предложенная Карманом, походила на популярный тогда «прямой» вариационный метод Ритца в теории упругости, но основывалась на использовании нового, установленного Карманом .интегрального условия», выражающего теоРему количеств движения, примененную к элементарному объему пограничного слоя. Этому условию было суждено надолго приковать к себе внимание исследователей пограничного слоя. Физическая гидромеханика занимала внимание группы ученых, сформировавшейся при кафедре теплотехники, руководимой профессором Михаилом Викторовичем Кирпичевым, Исследуя теплоперенос в жидкостях и газах, они невольно пришли к идеям Прандтля и Кармана, но со стороны темпеРатурного пограничного слоя и теплоотдачи с поверхности обтекаемых жидкостью тел.
Связь теплоотдачи с сопротивлением и влиянием на них отрыва пограничного слоя объединила мою работу с этой группой «теплофиэиков», Руководимой молодым ученым Александром Адольфовичем Гухманом. Студенты-теплофизики В. А. Шваб и С, Н, Сыркин издали литографским способом мои лекции по гидромеханике. В этом учебнике впервые на Русском языке были изложены основные вопросы теории пограничного слоя и так называемой «полузмпирической» теории турбулентных движений.
При кафедре теплотехники существовал руководимый М. В. Кирпичевым семинар, на котором заслушивались доклады как по физической гидро- механике, так и по теплофиэике. Этот семинар сдружил меня со многими его участниками и, прежде всего, с А. А. Гухманом, впоследствии ведущим профессором Института химического машиностроения в Москве.
0 тематике моих сообщений на семинаре можно судить по обзорному докладу, сделанному на Всесоюзной конференции по аэродинамике, организованной в Москве Центральным азрогидродинамическим институтом (ЦАГИ). Начало занятий физической гиародинамикой. Организация 95 авромвтричвской лаборатории в Главной палате мвр и весов Крупным событием стал приезд известного голландского физика и механика Иоганнеса Мартинуса Бюргерса, который прочел серию лекций по гидромеханике и привез нам, оторванным тогда от зарубежных ученых, большое число оттисков работ, а том числе исключительно важную для нас статью своего ученика Ван дер Хеге Зейнена.
В этой статье известный метод Кинга по измерению осредненной по времени скорости а данной точке потока по охлаждению нагреааемой током тонкой металлической нити («термоанемометр») был использован для регистрации турбулентных пульсаций скорости и их взаимной корреляции. Эта работа была широко использована затем а исследованиях М. А. Великанова, Е. М. Минского и других. И. М. Бюргерс, будучи членом голландской коммунистической партии, давно мечтал переехать а Советский Союз, однако потом он прислал мне письмо, е котором отказался от этого плана, ссылаясь на болезнь жены, которой «будет трудно перенести обстоятельства Вашей суровой жизни».
Спасаясь от фашистое, он переехал а США, но не принял «американского» образа жизни. Являясь профессором Мерилендского университета, он жил а маленькой квартирке а рабочем доме, где я его посетил позже ао время командировки. Посоветовавшись с выпускником нашей специальности, учеником А.
А. Фридмана, инженером-исследователем К. Н, Васильевым, только что возвратившимся после научной стажировки а Аэродинамическом институте Прандтля а Геттингене, я дал свое согласие на сотрудничество с Главной палатой мер и весов. Организация новой лаборатории на пустом месте была сложным делом. Мне обещали помещение с полной лабораторной обстановкой и возможность выписки измерительной аппаратуры из-за рубежа. Для начала следовало представиться президенту Главной палаты мер и весов, химику с мировым именем, действительному члену Российской академии наук Дмитрию Петровичу Коновалову.
Пиетет к этому большому человеку е моем сознании был настолько велик, что я с робостью шел к нему на прием и был поражен его приветливой простотой. Я не услышал от него обязательных бессодержательных фраз, которые а таких случаях были приняты. Усадив меня, он сразу рассказал, что великий ученый Дмитрий Иванович Менделеев, известный поразительной широтой своих научных интересов, уделял много внимания и аэродинамике. В связи 96 л. Г. лойцянский Иэ агоих воспоминаний с возникшими в конце предыдущего столетия задачами развития в России воздухоплавания, Д. И.
Менделеев опубликовал книгу, в которой провел метрологический анализ существовавших к тому времени результатов измерений сопротивления тел в водяных и воздушных потоках. Я достал эту книгу и убедился, что Д. И. Менделеев предвосхитил в то далекое время многие современные взгляды в области физической гидромеханики и, в частности, правильно описывал механизм возникновения сопротивления из-за шероховатости поверхности тела. Понимал он и значение подторможенного вязкостью пограничного слоя на поверхности тела, хотя этого термина и не употреблял.
В конце этой, захватившей мое внимание, беседы президент Палаты отметил свой интерес к делу организации в Палате азрометрической лаборатории и обещал мне свою помощь. К моему глубокому сожалению, в начале 1929 года Дмитрий Петрович скончался, Мне выделили под лабораторию весь третий этаж здания Палаты «под часами и большое подвальное помещение в другом здании для размещения аэродинамической трубы и другого крупного оборудования.
Первой проблемой для лаборатории стало создание образцового, хорошо азродинамически обработанного воздушного потока. Это удалось сделать при помощи деревянной части аэродинамической трубы с камерой Эйфеля, уже не помню от кого полученной, к которой осталось только подобрать винтомоторную группу. Имея к тому еще образцовую скоростную трубку Прандтля с достаточно чувствительным микроманометром, мы приблизили его к однородности и стационарности. Вскоре удалось получить из Англии сверхчувствительный микроманометр, положенный нами в основу эталона малых разностей давлений и очень удобный в обращении микроманометр фирмы Аскания». В мастерских Палаты были по нашему проекту изготовлены микроманометры и скоростные трубки для будущих массовых исследований. Гвоздем нашей начальной научной деятельности явилось усвоение метода измерения малых скоростей воздуха при помощи теплового анемометра, в чем помогла ранее упомянутая статья Ван дер Хеге Зейнена и краткое изложение метода Кинга в одной заграничной монографии по аэродинамическим измерениям.
Этим вопросом занялся К, Н. Васильев. Кроме него в первый штат лаборатории вошел и Е. Ф. Долинский, взявший на себя труд по установлению эталона малых давлений, и Л. А. Рубец, бывший моряк, Начало занятий физической тидродинамикой Органиэация 97 азромвтричаской лаборатории в Главной палате мвр и весов благодаря своему малому росту свободно размещавшийся в камере Эйфеля, где он проводил проверку крыльчатых анемометров, Я посвятил свое свободное от организационной деятельности время— мне е этом помогал Е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
