Менделеев Д.И. О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании (1124038), страница 22
Текст из файла (страница 22)
метр (Х1) В пределе от э=1 до 0=3 м можно также считать трение приближенно 7"= о 0.14 па кг. Эта величина трения отличается от той, которую дают опыты Вофуа, но различие невелико (стр. 355), а принимая в расчет методы наблюдений, даже сходство результатов замечательно и служит к укреплению выводов, а потому для дальнейшего расчета мы удержим впоследствии нашу последнюю формулу (Х!), отвечающую опытам Фроуда. Она выражает, зто дог!жно не забывать, трение на плоскости, параллельные с направлением движения. Какова величина трения при разном другом уклоне плоскостей-это мы, строго говоря, не знаем из имеющихся опытов о боковом или параллельном трении. Великий успех в учении о сопротивлении составляло уже одно введение понятия о существовании бокового трения в строго определяемой мере.
Его нельзя было видеть, смотря на сопротивление в смысле ньютоновом как на результат инерции или удара, потому что на плоскостях, параллельных движению, нет ударов, инерция жидкости не имеет значения. Хотя Ньютон, Эйлер, и масса других, прежних исследователей допускали существование трения, но в расчет его не принимали, а оно оказалось значительным даже у параллельных плоскостей и его должно считать существующим и для всяких других площадей, ограничивающих фроуда при окружности= 1 футу. При той же скорости Бофуа дает длв тел, ограниченных спереди нормальной плоскостью, сопротивление, близкое к 90 фунт.
вз ! кв. фут, а как здесь сечение = 0.0078, то сопротивление плоскости сеченнв = 0.70 фунт., т. е. такое же, как дла доски в 2' длиною. Заметим, однако, что числа Бофуа ниже действительности. 24 †16 370 о сопготнвлвнни жидкостей движущееся тело. Бофуа (1796) и Кулон (1803) первые ясно ставят вопрос, делают прямые опыты.
Опыт явно стал тогда во главе знания, относящегося до сопротивления. А затем )Ов!г (180?),' Нордмарк (1808), Тредгольт (!828), а в позднейшее время Скотт-Россель, Буржуа н многие другие вводят трение иак элемент, всегда я явно влияющий ца величину сопротивления, признают меру сопротивления за сумму иа прямого сопротивления+трение. Если Дюшемен и Понселе в 40-х годах еще не принимают в расчет трения, то конечно лишь потому, что онн опытов Бофуа не разбирали, а держались больше за Дю-Бюа и за обычные теоретические представления о сопротивлении. Р!о рождается вопрос очевидный: каково же трение наклонной плоскости и сложной формы тела, такой, как корабль, т.
е. как велика его роль в вгере сопротивления разных форм? Ради краткости я избегаю изложения всех вышеисчисленных и других систем, которыми пытались помирить Ньютонову систему инерционного сопротивления с укреплявшимся учением о боковом трении. Так поступаю я потому прежде всего, что на русском языке имеется изложение этих учений в книге М. М. Окунева „Теория и практика кораблестроения", ч, 1 (1865) и в статьях С. А. Бурачка, помещенных в „Морском Сборнике" (1872, №№ 6, 7, 8, 9!. Теория илн, правильнее, прием расчета сопротивления, предложенный самим Бурачком, изложенный в том же журнале (1872, № 11) и раньше того упомянутый в „Морском Сборнике" 1841 г.
(т. 1, стр. 1?4, 394 и 522), в 1860 г. (апрель н май) и в 1861 г. (№№ 6 и 7), отвечает такой же средине —.между прежнею, так сказать инерционною, системою н новейшими системами, которые можно назвать фрикционными системами сопротивления, исходящими в учении о сопротивлении из понятия о трении как главном источнике траты силы при движении корабля в жидкой среде.
Выше я изложил исходные опыты фрикционных систем; в приложении 8 (и в „Морском Сборнике", 1877, № 4) приведены воззрения Фроуда, последователя волновой теории, составляющей первую ступень развития фрикционных систем. В „Морском Сборнике" г. Страннолюбскнй изложил принципы волновой теории по Ранкину. Тот же предмет передан в упомянутых выше статьях Окунева и Бурачка.
Недавно И. П. Алымов в „Морском Сборнике" в последних книгах 1879 г. изложил свои мысли и проекты, во многом касающиеся той же системы, Все это освобовкдает меня от обязанности передавать здесь подробности не только переходных систем, но и той первой и, так сказать, крайней формы фрикционной теории, которая выразилась лучше всего у Ранкина. Не излагаю я подробностей этих систем еще и потому, в Тьо~п. Тони я. Соовве о1 вес!шев оп 1Яа!ша! РЫ!овор!ву. Т.
11. бей!егв Роувао!. Ъ'от!егЬось, 1842, Х, 131б. влжнвйшив сввдвния о сопротивлении спады 371 что они, напр., теория Ранкина или „новая" теория Бурачка, малодоказательны„ и хотя местами по своим приемам и соображениям очень изящны, но, конечно, неверны и не общи уже по одному тому, что неприложимы к таким простейшим формам, как шаровая, призматическая или цилиндрическая, а если прилажены с разными натяжками к расчету силы машины обычных форм кораблей, то или при помощи коэффициентов, найденных из опыта, или при допущениях, подобных увеличенной подводной поверхности, как у Ранкина или как у Бурачка, при допущении в расчет предположений, на опыт не опирающихся, о направлении скольжения частиц воды по бокам судна, и таких неясных и произвольных выкладок („ Морской Сборник", )чьа 11, 1872, стр.
35 — 41), которые не в обычае в строго научных исследованиях. У каждого крупного исследователя последнего времени, а тем более у Ранкина и Бурачка, есть частности и есть некоторые общие соображения, которые представляют много оригинального и поучительного, но нет ни полного решения задач сопротивления, нет ни своих опытных исследований, ни приложения своих выводов к простейшим и известным измерениям величины сопротивления, а вся проверка сводится на приложимость системы к определению сопротивления кораблей. А оно есть искомое, должно служить концом или выводом теории, а не быть началом учения о сопротивлении, потому что тут дело так сложно, что нельзя и думать разобрать его раньше, чем простейшие случаи. Ранкин прямо говорит, что в случае несовершенной формы его учение неприложимо даже к кораблю, а вовсе и не должно прилагаться к таким телам, как шар, цилиндр и т.
п. Формулы же Бурачка, в том виде, как они им опубликованы в вышеупомянутых статьях, едва ли могут быть приложены к подобным телам.' При атом становится очевидным то положительно вредное влияние на г'Формула, даннак Бурачком, принимает простейший внд в том случае, когда нос н корма одннаковы, мндель посреднне. Тогда она превращается з следующую (прнводнм здесь велнчнну сопротнвлення, т. е.салу, а не работу, как дает Бурачек): АЛЬФ .
° / ез (1 — сов 0) з (гз + — ' з! и ( ~~ + рз з! пз О (гз + 1 зГп с)з+ трение, где Ь вес куб, меры жндкостн, М площадь мнделн, о скорость, в напряженке Т' тяжес1н; ы = —; р = —: к' средняк мера (снктак по чертежукорабла, в статькх к' Т' Бурачка даны все указания, необходимые длл подобных съемок) падения нлн опускания водяных частиц, двнгающпхск по следам, перпендикулярным к шпангоутам, счнтаа от точка носовой части корабли, до мнлела; Т' срелнан мера отступленна плн движения в бок водлных следов, к н Т падение н отступленне главного следа, ндущего от той точки, которак лежнт на водяной поверхности, а угол мнделевого флортнмберса (в мнделе без киля) с днаметральною плоскостью; г отношенне ширины к длине корабля,л отношение высоты нлн глубнвы подводной части корабля к его широте в мнделе; 7 средний угол (сннмаетсд с веРтикального чертежа корабля после обозначеннк следов) вертикального 74» )?2 о сопеотивлвнин жидкостей успехи истинного знания, которое оказывает преждевременное стремление охватить сразу теориею прямые практические интересы.
Сбор, регулирование и вывод эмпирических законов, жасающихся таких природных явлений, имеющих большое практическое значение, как, напр., течение рек, полет' птиц, падение ,дождя и т. п., неизбежно необходимы раньше появления теории затих явлений и могут, строго говоря, вести только к составлению уклона следов и с средний же угол горизонтального уклона следов (снимзется с горизонт-проекции корабля) Очевидно, что и речи ие может быть об уклоне вниз, или о падении следов 4перпенлнкулярных к шпангоутам или поперечным сечениям) для тел призма- тических, подобных телам, испытанным Бофуа (лист 6 и 7), потому что все следы должны лежать по смыслу правил, данных Бурачком для их вычерчива- жия, в этом случае в горизонтальных плоскостях. Поэтому и и к' Равны нулю. А между тем в статье Н.
Н, Ограновича (а(орской Сборидк, № 6, 1861, стр.326), трактующей вопрос о формуле Бурачка, прямо ланы значения в (отношение ~реднего падения к глазноиу) и углы падения именно для тел Бофуа. Надо думать, как мне и сообщал сын профессора, Е. С. Бурачек, что при вычислении сопротивления тел, подобных вышеуказанным, применялись другие, чем публико- панные С.
А. Бурачком, формулы Те же, которые известны, формулы этого автора не умели применить ин к шару, нн к призмам, ни к телам вращения ви в, нн многие из .тиц, вннказшнх в учение нашего покойного специалиста. Сделаем однако попытку. Возьмем для примера симметрическое тело Аа (черт. 77, лист 7): в средине куб, каждая сторона = 1 футу, нос и корь~а призмы (ось вертикальная), бока которых = 3 Футам, следовательно, угол встречи = 9ь35'38", высота призмы = Зз (.'.1 = 2.958, следовательно, вся длвт тела = 2 2.958+ 1 = 6.916, =~/ )а- . -, 'з'г 1 ширина =1, высота = 1, а потому г = — = 0.169 а= 1; угол 0 = 90ь; 1=0; 6.916 с получится из того, что по длине 3' угол встречи =йь35'ЗЗ", а по длине 1 -т- Фута (по кубу до миделя) угол встречи = О, а потому: средний угол будет о по всей длине до миделя = углу встречи, деленному иа 3 — = 8 13'24" = с.
Так как все падения и все отступления (по крайней иере по бокам) олннаковы, то и н й, кажется, надо принять=1, но здесь дело неясно, потому что для а 0 получится выражение — неопределенное, а что касается до углов отступления, 0 то по дну и вершине тела Аа иет отступлений, ио не знаеи, судя по правилам Бурачка, принить лн это в расчет и как это сделать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
