Гидроаэромеханика, Прандтль Л., 2000

Гидроаэромеханика, Прандтль Л., 2000.
   Фундаментальный труд крупнейшего немецкого гидромеханика Людвига Прандтля. С его именем связаны крупнейшие достижения XX века в различных областях механики жидкостей, аэродинамики и механики упругого тела. В книге ясно и строго изложены те вопросы гидромеханики, которые необходимы для изучения идей теории воздухоплавания и гидравлики.
Книга предназначена для широкого круга читателей — от студентов-механиков и аспирантов до инженеров и специалистов.

Свойства жидкостей.
Жидкости отличаются от твердых тел легкой подвижностью своих частиц. Для изменения формы твердого тела к нему необходимо приложить силы конечной, иногда весьма значительной величины. Между тем для медленной деформации жидкости достаточны самые ничтожные силы, которые в предельном случае бесконечно малой деформации делаются равными нулю. Однако при быстрой деформации жидкость, подобно твердому телу, оказывает сопротивление деформации. Но как только движение жидкости прекращается, это сопротивление очень быстро исчезает. Свойство жидкостей оказывать сопротивление деформации называется вязкостью. Подробно это свойство будет рассмотрено в § 1 гл. III.
Кроме обычных легко подвижных жидкостей существуют очень вязкие жидкости, сопротивление которых деформации весьма значительно, но в состоянии покоя по-прежнему равно нулю. По мере увеличения вязкости жидкость становится все более похожей на твердое тело, однако нельзя провести резкой границы между жидкостью с очень большой вязкостью и твердым телом: некоторые вещества при быстрой деформации ведут себя как твердые тела, а при медленной — как жидкости. К таким веществам принадлежит, например, асфальт. Если опрокинуть бочку с асфальтом, то в зависимости от температуры воздуха весь асфальт вытекает из бочки в течение нескольких дней или недель и принимает форму плоской лепешки. С течением времени такая асфальтовая лепешка все более и более растекается, но, несмотря на это, по ней можно ходить, не оставляя на ее поверхности заметных следов; только в том случае, если постоять на ней некоторое время, такие следы появляются. При ударе молотком разлившаяся масса асфальта разлетается на куски подобно стеклу.
Содержание
Предисловие переводчика
Из предисловия автора к первому изданию
Из предисловия автора ко второму изданию
Глава 1. Свойства жидкостей и газов. Статика
§1. Свойства жидкостей
§2. Теория напряженного состояния
§3. Давление жидкости
§4. Распределение давления в невесомой жидкости
§5. Свойства газов
§6. Равновесие весомой жидкости
§7. Равновесие весомого газа
§8. Измерение давления. Жидкостные манометры
§9. Давление, меньшее атмосферного. Барометр
§10. Равновесие жидкости в других силовых полях
§11. Поверхностное натяжение (капиллярность)
Глава 2. Кинематика жидкостей. Динамика жидкостей, лишенных трения
§1. Предварительные замечания
§2. Методы кинематического исследования течения жидкости.
§3. Неразрывность
§4. Силы в движущейся жидкости. Уравнение Бернулли.
§5. Следствия из уравнения Бернулли
§6. Дальнейшие выводы о давлении жидкости
§7. Слияние двух потоков. Поверхности раздела. Возникновение вихрей
§8. Поверхности раздела (продолжение). Измерение давления.
§9. Более точное исследование движении однородной жидкости без трения. Потенциальное течение
§10. Потенциальное течение (продолжение)
§11. Потенциальное течение с циркуляцией. Подъемная сила крыла. Эффект Магнуса
§12. Движение жидкости, лишенной трения, с вращением частиц. Вихревые нити
§13. Теорема о количестве движения и теорема о моменте количества движения для установившихся движений.
§14. Теорема о количестве движения для потоков с пульсациями скорости
§15. Волны на свободной поверхности жидкости
§16. Движение воды в открытом русле
Глава 3. Движение вязких жидкостей
§1. Вязкость (внутреннее трение)
§2. Механическое подобие. Число Рейнольдса
§3. Движение тел в вязких жидкостях. Формула Стокса. Пограничный слой
§4. Турбулентность
§5. Особенности турбулентного движения
§6. Образование вихрей
§7. Способы предотвращения отрыва пограничного слоя.
§8. Вторичные потоки
§9. Течение с преобладающей ролью вязкости
§10. Гидродинамическая теория смазки
§11. Движение жидкостей в прямых трубах и каналах с постоянным поперечным сечением
§12. Движение жидкостей в каналах с переменным поперечным сечением
§13. Сопротивление жидкостей движущимся в них телам.
§14. Гидродинамическая теория сопротивления жидкости.
§15. Результаты экспериментального исследования сопротивления жидкостей
§16. Крыло
§17. Теория крыла
§18. Практические приложения теории крыла. Сравнение с экспериментом
§19. Пропеллер
§20. Дальнейшие сведения о гребном винте. Ветряк. Другие виды пропеллеров
§21. Турбины, насосы и воздуходувки
§22. Постановка экспериментальных исследований по гидродинамике и аэродинамике
Глава 4. Газовая динамика
§1. Предварительные замечания
§2. Распространение возмущений давления. Скорость звука.
§3. Одномерный установившийся поток газа со значительными изменениями объема
§4. Теорема об энергии для сжимаемых потоков при наличии сопротивлений
§5. Теория прямого скачка уплотнения
§6. Движение газа при наличии сопротивлений
§7. Двухмерные и трехмерные сверхзвуковые потоки
§8. Приближенный расчет двухмерных сверхзвуковых потоков при помощи диаграммы характеристик
§9. Дозвуковые потоки
§10. Движение тел в газах при сверхзвуковых скоростях. Сопротивление снарядов
§11. Двухмерные сверхзвуковые потоки около заостренных тел и крыльев
§12. Техника аэродинамического эксперимента при высоких скоростях
Глава 5. Специальные задачи
§1. Предварительные замечания
А. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВУХ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ
§2. Кавитация
§3. Гидравлический удар. Глиссирование
§4. Смеси из воды и воздуха
§5. Твердые тела в движущемся воздухе
§6. Твердые тела в текущей воде
§7. Поведение тел в ускоренных потоках. Силы гидродинамического дальнодействия
В. ВРАЩАЮЩИЕСЯ ТЕЛА И ВРАЩАЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА
§8. Уравнение Бернулли во вращающейся системе отсчета.
§9. Влияние вращения Земли на движения в атмосфере и в морях
§10. Влияние трения
§11. Движение жидкости около вращающегося диска. Формулы для сопротивления
C. ТЕЧЕНИЯ В РАССЛОЕННЫХ ВЕСОМЫХ ЖИДКОСТЯХ
§12. Две жидкости различной плотности
§13. Непрерывное изменение плотности
§14. Совместное действие расслоения среды и вращения Земли.
§15. Совместное действие вращения Земли и горизонтальных градиентов плотности и скорости. Общая циркуляция атмосферы
D. ТЕПЛООБМЕН В ТЕКУЩИХ ЖИДКОСТЯХ. ПОТОКИ, ВЫЗВАННЫЕ НАГРЕВАНИЕМ СРЕДЫ
§16. Предварительные замечания
§17. Общие сведения о теплообмене. Вынужденные потоки.
§18. Естественные конвективные потоки
Предметный указатель.