Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
Далее, внимательное изучение фотографий зрелыми исследователями тоже очень полезно. Опыт показывает, что эти фотографии заставляют задуматься над важными вещами, детальное ис-
следование которых часто не нроводилось. Например, грибовидные структуры на внешней границе пограничного слоя: они многое могут прояснить в структуре этого слоя, и неслучайным было обращение к их количественному исследованию в недавних экспериментах С. И. Воропаева и И. А, Филиппова (Изв. АН СССР, сер. Физика атмосферы и океана, 1985, т. 20, № 7). А. И. Гинзбурги К. Н. Федоров (Докл. АН СССР, 1984, т. 276, № 2) обнаружили грибовидные структуры на космических фотографиях поверхности океана.
После выхода предлагаемой книги всем стало ясно: фотографии гидродинамических явлений надо собирать вместе и размышлять над ними в совокупности, количество при этом переходит в качество. Можно быть уверенным, что этот призыв автора, профессора Станфордского университета Милтона Ван-Дайка, хорошо известного советскому читателю своими замечательными трудами в различных областях гидроаэродинамики и своим вкладом в метод сращиваемых асимптотических разложений, будет реализован многими советскими исследователями, столь плодотворно работающими в гидродинамике.
Редакторы глубоко благодарят проф. Милтона Ван-Дайка за любезное содействие, которое сделало возможным появление русского варианта его замечательной работы.
Г. И. Баренблатт В. П. Шидловский
Латунная пуля, летящая со сверхзвуковой скоростью в воздухе. Эта фотография, полученная визуализацией шлирен-методом, была сделана Эрнстом Махом в Праге зимой 1888 г. Приводимый здесь снимок сделан путем примерно тридцатикратного увеличения с негатива размером менее 5 мм в диаметре (белые вертикальные линии соответствуют элементам проволочного крепления). Годом раньше Мах опубликовал первые из когда-либо сделанных фотографий подобного рода, изображающие отошедшую головную ударную
волну. Пять лет спустя он выполнил количественные измерения интенсивности ударной волны, применяя при этом прибор, разработанный его сыном Людвигом, врачом по профессии; теперь этот прибор известен под названием интерферометра Маха-Цендера. На стр. 1 показана пуля, летящая со сверхзвуковой скоростью и сфотографированная с применением этой техники в 1893 г. Фотография из архивов Института им. Эрнста Маха, Фрайбург, ФРГ, любезно предоставлена A. Stilp
Введение
Для нас, занимающихся исследованиями по гидромеханике, как и для некоторых из наших коллег, работающих в таких, например, областях, как оптика, весьма счастливой привилегией является возможность визуализации предмета наших исследований. Уже с давних времен визуализация течений играла важную роль в исследовательской работе и всегда давала возможность обрести качественное понимание явлений, а в последнее время позволяет получить количественные результаты. В литературе нынешнего века по гидромеханике разбросана настоящая сокровищница прекрасных и поучительных фотографий, представляющих собой ценный материал как для новых исследований, так и для учебных целей. В каждом из большинства учебников по гидромеханике содержится по крайней мере несколько таких фотографий.
Начиная с 1958 г., когда я обнаружил великолепный французский «Атлас оптических явлений» (Atlas de Phenomenes Optiques), я мечтал о том, чтобы когда-нибудь составить подобное собрание фотографий гидродинамических явлений. Однако, чтобы такое собрание отвечало своему назначению, оно должно быть достаточно дешевым и легкодоступным для студентов. Лишь недавно, когда я сам осуществил переиздание моей собственной книги по методам возмущений, достижение зтих двух тесно связанных между собой целей показалось мне осуществимым. Разумеется, настоящее собрание не предназначено для того, чтобы заменить собой учебник; однако я надеюсь, что и преподаватели, и студенты найдут его полезным дополнением к учебнику.
Коллеги во всем мире щедро откликнулись на мои просьбы прислать отпечатки их лучших фотографий. Я просил о присылке одного такого комплекта, которым его владелец мог бы пожертвовать; к сожалению, некоторые из классических фотографий оказались утерянными. В частности, я не сумел отыскать оригиналов великолепных фотографий, которые использовал Прандтль, иллюстрируя свои статьи и книгн. Однако для большинства этих фотографий я нашел их современные эквиваленты. В настоящем собрании фигурируют лишь черно-белые фотографии. Несмотря на то что мне было предложено несколько весьма впечатляющих цветных снимков, их включение в Альбом-по крайней мере в это первое издание-помешало бы установлению той умеренной цены Альбома, к которой я стремился. К счастью, огромное большинство прекрасных н информативных фотографий течений жидкости и газа оказалось черно-белыми.
Как это и нодсказывается самим названием «Альбом», собрание носит скорее личный н даже несколько случайный характер. В любом случае предмет гидромеханики нельзя упорядочить путем
какого-то линейного расположения. В «Альбоме», как правило, продвижение идет от малых скоростей к большим: от ползущих течений к ударным волнам н гиперзвуковому полету. Названия глав тоже носят несколько произвольный характер, и многие из приведенных фотографий могли бы оказаться с таким же успехом в какой-либо другой главе.
