Дж. Лайтхилл - Волны в жидкостях (1132327), страница 121
Текст из файла (страница 121)
513 — 528. Предельные волны впервые упоминаются в статье Стоиса 1846 г., воспроизведенной на сгр. 157 — 187 (см., в частности, стр. 167) тома 1 издания Стоке (81ойея О. О.). МагЬешаг!са1 аш( РЬуюса1 Рарегя (5 чо!я.). СашЬгЫйе Сгйчегюту Ргеяя, 1880 — 1905. Хороший обзор по данной теме содержится в статье Ургел (СгяеП Р.).— Ргос. Воу. 8ос., 1952, А, ч. 214, р. 79 — 97.
Блестящее современное изложение теории предельных волн дано в рабо- тах Миеак (Муяа1г М. Е.).— 7. Маппе Вея., 1968, ч. 26, р. 24 — 42 Гримшоу (ОпгпяЬам В.).— 7. ИчЫ МесЬ., 1974, ч. 62, р. 775 — 791. Часть 4, Литература по стратифицироваииьи И(ИДНОСТЯИ Мы можем рекомендовать несколько основных книг по динамике стратифицированных ягидкостей. Довольно ранней работой по фивическим и математическим основам предмета является монография Экарт (Есйагг .С.). Нуйгойупаш1ся о1 осеапя апй а1пюярЬегея.— Ь]егч гогй,,Регйацгоп„1960.
(Имеется перевод: Зкдрт К. Гидродинамика океана и атмосферы.— Мл ИА, 1963.] 576 Библиограз)и««ение намментарии Общий характер потоков в стратифнцнрованных жидкостях, а также возникающие в результате внутренние волны (включая нодеетренние «олми) хорошо описаны в книге )Хи(Х!Ь С. Я.). Вупаш(сэ о1 попЬошойепеопз Ншйа.— )ь)е«е Уогй, Масш!11ап, 1965. Обзор большого ряда экспериментальных и наблюдаемых данных на фоне ясного теоретического аналиаа представлен в кинге Тернер (Тшпег Х.
Я.). Впоуапсу еНес1з ш 11п1йз.— СашЬг!йбе УЫчегвКу Ргезз, 1973. [Имеется перевод: Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях.— Мл Мир, 1977.[ В этой книге установлены многие замечательные свойства (коротко описанные в нашем равд. 4.3) морской воды, стратифицированной таким образом, что градиектыьтемпературы и солености имеют одинаковые знаки.
В ней дается также йревосходное описание структуры и возникновения термоклинов (см. равд. 4.3). О экспериментальных данных и о теории волн в атмосфере см. прежде всего работу Госсард, Хун (Оошэгй К. К., Нос)«е Ж. Н.). )Чачев !к 1Ье а«шоэрЬеге.— Ашжегйаик К1эеч!ег, 1975.
Она включает обширное описание «инфразвукав (описанное в нашем равд. 4ЛЗ распространение акустически-гравитационных видов колебаний в волноводе). Переходя к специальным работам, мы отметим сначала классическое описание корабельных волн в эстуарии на поверхности раздела между пресной водой и расположенной ниже соленой водой (равд. 4.1): Энман (Кйшап Ч. )Ч.).— Яс1епЬН!с гезп1Ш о1 «Ье Могьчеб!ап пот«Ь ро1аг охрой!1!оп, 1904, ч. 5, )ь)о.
15, р. 1 — 152. Оригинальной работой, где введено приближение Буссииеска прн изучении внутренних волн, является труд Буссинеен (Вопеэ!пеэд Х.). ТЬеоПе апа1у«щпе йе 1а сЬа1епг (2 чо1э.).— Раг!и: Сап«Ыег-Ч!Нага, 1901 — 1903, Рекомендуем также работы Вяйсяля и Брента: Влпсллл(Ча!эа1аЧ).— Яос. Яс!. Репи. Сопппеп«а1. РЬуэ.-Ма«Ь., 1925, ч. ',2,Ко. 19, р.
1 — 46, Брент (Вгпп« В.).— Опагх Х. Коу. Ме«. Яос., 1927, ч. 53, р. 30 — 32. Хорошим общим обзорои работ по волнам в стратифицированной жидкости («вязанным в особенности с равд. 4.2 и 4.13) является статья Толстой(То!ассу 1.).— Веч. Мой. РЬув., 1963, ч. 35, р. 207 — 230, Описание перемешнвания води в Тулонском залива (равд. 4.3) содержится в статье А нати (АпаИ В. А ).— СаЫегэ ОсбапойтарЫдзе, 1971, 1. 23, р. 427 — 443. Волны на океанских термоклинах великолепно описаны в гл. 5 монографии Фин«иле (РЫН!рз О.
М,). ТЬе йупаппсэ о1 1Ье пррег осеап.— СашЬпйбе УшчегвНу Ргевз, 1966. Изучение наблюдаемого распростракения внутренних волн в атмосфере в сопоставлении с теоретическим исследованием (наш равд,4.3) проведено в работе Кьелас, Гесеард, Янг, Манингер (К)е1аав А. О., Ооэбагй К. Е., Човпй Х. М., Моп!пбег )Ч. К).— Те1!пэ, 1975, ч. 27, р. 25 — 33. Отметим также,что роль внутренних волн в зарождении и формировании турбулентности чистого воздуха широко обсуждается в книге Пас, Гольдбуре (род.) (Рао У. Н., Оо)йЬпгб А.
ейа.). С1еаг а1г спгЬв1епсе апй Нэ йе«есМоп.— )ь(ем Уогй: Р1ешпп Ргееа, 1969. В отделении механики жидкостей Манчестерского университета разработан высоковффективиый шлирен-мэтод,. описанный в статьа л. Библиоерафические комментарии 577 Моубрей (Мои Ьгау В. Е.),— 7, р1цЫ МесЬ., 1967, ч. 27, р. 595 — 608.
Этот метод делает видимыми внутренние волны в стратифицированном солевом растворе. Иаображение волновой конфигурации в виде андреевского креста (равд. 4.4е, рис. 76) валто иа работы о волнах, генерируемых колеблющимися телами: Моубрей, Рерити (МомЬгау В. Е., ЕагИу В.Я.Н.),— У. Г1пЫ МесЬ., 1967, ч. 28, р. 1 — 16. Внутренние волны, созданные равномерно движущимся телом (равд. 4Н2), описаны в работе Моубрей, Рерити (МотЬгау В.
Е., ВаП1у В.Я.Н.).— 7. ИпЫ МесЬ., 1967, ч. 30, р. 489 — 495, из которой взят рис. 106, и в статье Стивенсон (Ясечепзоп Т. Е.).— ). ИиЫ МесЬ., 1968, ч. 33, р. 715— 720. Влннние вязкого затухания на волновую конфигурацию в виде андреевского креста (равд. 4,10) экспериментально и теоретически всследонано в работе Томас. Стивенсон (ТЬошаз Е.
Н., 81ечепзоп Т. УС).— 7. Р1иЫ МесЬ., 1972, ч. 54, р. 495 — 506, из которой взяты рис. 93 и 94. Изображения неустановившихся течений (рис. 77) заимствованы из статьи Стивенсон (Ягечепзоп Т. 11.).— 7. ИцЫ МесЬ., 1973. ч. 60, р. 759— 767, Я благодарен профессору Н. Х. Иоганнесену, руководителю отделения, предоставившему мне превосходные отпечатки всех приведенных выше фотографий, и их вышеуказанным авторам эа разрешение на публикацию. Общим описанием рефракции волны в горизонтально стратифицировавной среде (равд. 4.оо с упором, однако, на электромагнитные волны и волны упругости, являетоя труд Бреховских Л. М.
Волны в слоистых средах.— Мл Наука, 1973. Общий обзор вопросов, свяванных с распространением звука через двивкущукюя жидкость (равд. 4.6), в том числе через движущуюся стратифицированную жидкость, дается в работе Лайтхилл (188ЫЬ)11 М. У.) — 7. Яоцпб ИЬ., 1972, ч. 24, р. 471 — 492. Эта тема во многом обяаана работе Блохинвев Л. И. Акустика неоднородной движущейся среды.— Мл ГИТТЛ, 1946. Методы прослеживания луча для звуковых волн в атмосфере со стратификацией температуры и ветром описаны, например, в статье Томпсон (ТЬошрзоп В. 7.).— 7. Асоцзы Яос Ашег., 1972, ч. 51, р.
1675 †16. В работе Придмор-Браун (Рг1бшосе-Вгики В. С.).— 1. Асоцзк Яос. Ашег., 1962, ч. 34, р. 438 †4 такие методы сравниваются с методами, в которых используются болев точные уравнения. Понятие напршкения Рейнольдса было впервые введено для случая турбулентного течения в статье Рейнольдс (Веупо16з О.).— Р)И1. Тгапз. Воу. Яос., 1895, ч. 186, р. 123 — 164. Позднее оно было применено к гидродинамически неустойчивым волнам, которые могут предшествовать переходу к турбулентности, а затем вся гпире и шире к волнам вообще; см., например, работу Лонге-иегинс,, Стюарт (Ьоп8це(-Н)88)пз М. Я., Ятечсагз В.
Иг.).— 7. ИпЫ МесЬ., 1962, ч. 13, р. 481 — 504. 1/з 37-З1ГЕЕ БиблиограФические комментарии Общий вывод закона сохранения волнового действия длп неоднород- ных движущихся сред содержится в статье Брезертон, Герретт (ВгегЬег1оп Р. Р, СаггеИ С. Х.В.).— Ргос. Воу. 8ос., 1968, А, ч. 302, р. 529 — 554. Поглощение внутренних волн в критическом слое впервые было объясне- но в работе Букер, Брезертон (Воо)сег Х. В., Вге!Ьеггоп Р. Р.).— Х. Р1пгй МесЬ., 1967, ч.
27, р. 513 — 539, а более полно изучено в статьях Брезертон (Вге1Ьег!оп Р. Р.).— Опас! Х. Воу. Ме1. 8ос., 1969, ч. 95, р. 213 †2; Х. Р!п!й МесЬ,, 1969, ч. 36, р. 785 †8. Значение внутренних волн как средства вертикального переноса горизон- тальной составляющей количества двнжения, о котором шла речь в конце равд. 4.6 и 4.7, хорошо выявлоно в нескольких современных работах; см., например Эндрюс, Макиносайр (Апйгеюя В. С., Мс1ягуте М. Е.).— Х.
Аутов. 8с!., 1976, ч, 33, р. 2031 — 2053. Общая теория стапионарной фазы в трехмерном случае и теория зола от колеблющегося источника, приведенные в равд. 4.8 и 4.9, взяты ив работы «уайозхилл (1.18ЫЬ)!1 М. Х.).— РЬ!1. Тгапв. Воу, Зос., 1960, А, ч. 252, р. 397 †4. В ней подробно исследуются равлнчные вопросы, которые описаны у нас лишь очень кратко, например определение поверхности постоянной фазы как «вваимной поляры» поверхности волновых чисел. Достаточно подроб- но даны приложения к магнитогндродинамическнм волнам.
Впервые интеграл Зйри был использован для язучеяня каустик (равд. 4сМ) в случае световых волн в статье Эйри (Л1гу С. В.).— Тгапв. СашЬ. РЫ1. 8ос., 1838, ч. 6, р. 379 — 402. Метод, использующий интеграл Эйри, с успехом продолжает применяться до спх пор! Превосходные таблицы интеграла Зйрн приведены в книге Миллер (М111ег 1. С. Р.).— ТЬе Л(гу !пгедга1.— ВН1МЬ Атос!а11оп МагЬешагюа! Тайев, Рагг-ч'о1ппге В. СашЬг(йде 11пгчегМ!у Ргевв, 1946.
О волнах, генерируемых движущимся вынуждающим воздействием и общем случае (равд. 4.12), см. работу Лайтхилл (Ы8ЬГЫП М. Х.).— Х. Р1шй Мес!ь, 1967, ч. 27, р. 725 — 752. Хорошее описание передаваемого вверх по потоку влияния цилиндриче- ского тела, горизонтально движущегося через стратпфицнрованную жид- кость (или, что то же самое, вапирающего воздействия неподвижного цилиндра на поток стратифицированной жидкости), приводится в статье Лонг (Вопд В. В.).— ТеПпв, 1970, ч. 22, р. 471 — 480. Зта работа включает в себя довольно полное обсуждение нелинейных эф- фектов.