Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
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 этих 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 иа 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 книги. 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 и информативных фотографий течений жидкости и газа оказалось черио-белыми.
Как это и подсказывается самим названием «Альбом», собрание носит скорее личный и 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 и 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.
Чтобы свести к минимуму возможные недоразумения, в необходимых случаях негативы были перевернуты, так что при отсутствии специальных указаний поток всюду движется слева направо, а тело - справа налево. Серия последовательных фотографий типа представленной на фото 76 всегда располагается так, чтобы ее можно было читать как страницу комикса-слева направо, а затем сверху вниз. Если нет других указаний, число Рей-иольдса рассчитывается по диаметру.
Всюду, где это было возможно, я давал подписи к фотографиям на просмотр коллеге, отобравшему данный снимок или предоставившему его мне, однако ответственность за любые ошибки или недостатки всецело лежит на мне. В конце подписи к каждому рисунку указывается источник соответствующего сиимка, а если снимок был опубликован, то ссылка на публикацию идентифицируется фамилией и годом издания. Я ие делал попыток пересчета единиц измерения, так что в подписях можно обнаружить приятную смесь сантиметров с дюймами.
Я надеюсь, что если данное собрание будет воспринято благоприятно, то за ним последует расширенное второе издание. Поэтому я прошу читателей информировать меня о любых выдающихся фотографиях, старых или новых, которые могли бы заполнить пробелы настоящего издания, и, если это возможно, высылать мие такие фотографии.
Я выражаю благодарность многим друзьям и коллегам за щедрую поддержку, совет и помощь. Кроме тех, кто внес свой вклад в собрание и упомянут в подписях, в их число входят: Андреас Акривос, Холт Эшли, Дж. К. Бэтчелор, Эмос Клэри, Доналд Коулз, Говард Эммонс, Дж. Э. Фоукс Вильяме, Сидней Голдстейн, Уэйланд Гриффите, Лесли Хоуарт, Р. Т. Джонс, Фрэнк Кулацки, Джои Лауфер, Джордж К. Ли, Джеймс Лайтхилл, Джеффри Лилли, Э. Руне Линдгрен, Джордж Г. Ланн, Д. У. Мур, М. В. Морковин, Э.-А. Мюллер, Дж. Лейт Поттер, Г. Рейхеибах, Энн Рейнольде, К. Г. Рёзнер, Филип Сэффмен, Рэй Седни, Гельмут Собецки, Кристофер Там, Стивен Трауготт, Эрнст Так, К. Дж. Вильяме и И Цзяшун.
Милтон Ван-Дайк (X)ICKMiae LiM.iMtipu. расположенного поперек
CBCpxuyktlmh |> 1)рбу.НЖ1МИО mh IMHMWN о слоя. в
зтом течении обнаружи вас гея рял явлений, изображенных на фоіOiрафиях в последующих і.іавах. Круговой цилиндр диаметрам З.Н см и високій 10 см прикреплен к окігу сверхзвуковой азро-динамической трубы, тле турбулентны* пограничный слой имеет толщину 2.2 см Число Маха свободного Doroca равно 2.5ц. а число Рейиольдса. рассчитанное по диаметру, равно 735000. След отошедшей головной ударной волны получен при помощи искрового освещения в пиле темно* кривой. типичной лля теневых каріюі Выше по потоку тонкая пленка легкого масла, нанесенная на окно. отмечает линию первичного отрыва потоп Ia этой линией можно видеть поверхностные линии тока возвратного течения а первом из двух подко-
вообразных вихрей, оборачивающихся вокруг передней части цилиндра Непосредственно ли in по потоку от головной волны параллельная ей и имеющая неексхіько неправильную форму линия представляет нормальную часть нестационарной MaxtWCKtifi ножки. Itpon икающей внутрь пограничного слоя нз грех волновой конфигурации, возникающей при отрыве Непосредственно перед цилиндром виден след линии обратного присоединения. связанной с гораздо меньшим вторым подковообразным вихрем В ближнем следе две большие темные точки укшывают положение смерче-подобных вихрен, которые полиимаются с поверхности, изгибаются вниз по потоку и затем продолжаются в виде пары концевых вихрей [Scdncy. Kitchens. 19751 1. Ползущее течение
