SCI Библиотека

Книга представляет собой перевод материалов дискуссии по нелинейной теории распространения волн, проведенной Лондонским королевским обществом по инициативе известного ученого М. Лайтхилла.

В ней содержатся глубокие обзорные статьи, написанные крупнейшими учеными-механиками (Лайтхиллом, Уиземом, Сафменом, Филлипсом, Бенджаменом и др.) и посвященные новым методам, проблемам и результатам нелинейной теории распространения волн. Эти работы имеют выдающееся значение для общей теории нелинейных явлений в сплошных средах.

Книга предназначена для научных работников в области механики сплошных сред и инженеров-исследователей. Она окажется полезной также аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

В книге рассматриваются основные закономерности совместного движения газа и жидкости, главным образом стационарного и дозвукового — барботаж газа через жидкость, движение газожидкостной смеси в каналах, распыливание жидкости механическими и пневматическими форсунками, унос и сепарация влаги в потоке газа, гидродинамические кризисы кипения, некоторые волновые эффекты.

Книга рассчитана на научных работников, инженеров и студентов, специализирующихся в области физической гидромеханики, теплофизики, энергетики, химической технологии.

В книге рассматриваются основные вопросы динамики сжимаемой жидкости. Главным содержанием книги является теория нелинейного распространения волн вообще и применительно к задачам газовой динамики в частности.

Книга содержит как классические, так и некоторые современные результаты, полученные в этой области за рубежом и особенно в США.

Книга рассчитана на механиков — специалистов по газовой динамике, студентов старших курсов университетов и аспирантов, специализирующихся в данной области, а также на физиков, химиков и инженеров, занимающихся теоретическими и прикладными вопросами, связанными с проблемами, рассматриваемыми в книге (теория горения, взрывы и т. д.).

Настоящий доклад делится на две части: собственно доклад и „Прибавление“ к нему. Отношение их таково: в первой части перечисляются полученные результаты, а в „Прибавлении“ они действительно выводятся математически и объясняются применяемые для того способы.

Почти невозможно иначе начать рассмотрение качки корабля, как с имени покойного Фруда, классическое сочинение которого „О боковой качке кораблей“ составляет краеугольный камень всякого исследования по этому предмету. В этом сочинении Фруд ставит вопрос в следующей общей форме: „Каково совокупное действие непрерывного ряда последовательных волн на корабль?“ Затем он продолжает: „Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо прежде всего определить, как каждая отдельная волна действует на корабль в каждый момент времени.

Какое положение стремится корабль принять во всякий момент под влиянием волны, в которой плавает, и чем измеряется та сила, которая заставляет корабль принимать это положение; или, точнее говоря, каково положение мгновенного равновесия плавающего на воде тела и каковы движущие силы, которые действуют на тело, когда оно отклонено от сказанного положения равновесия?“

В последние годы в ряде областей физики и техники (астрофизика, аэродинамика больших скоростей, проблемы управляемых термоядерных реакций и т. д.) все чаще возникает необходимость изучения движений сильно нагретых и ионизованных жидкостей и газов в электромагнитном поле.

В связи с этим в настоящее время одной из наиболее интенсивно развивающихся областей механики и физики является магнитная гидродинамика. Магнитная гидродинамика изучает движение электропроводящих жидкостей и газов в электромагнитном поле. При такого рода движении возникают новые механические эффекты и открываются новые методы воздействия на движение жидкости.

Во многих современных отраслях промышленности — электронной, радиотехнической, атомной, оптической, металлургической и др. — широко используются производственные процессы, протекающие при очень низких давлениях. Вакуумные печи в металлургии, напыление плёнок в вакууме, вакуумная пайка и сварка, разделение изотопов, вакуумное замораживание и сушка в производстве лекарственных препаратов, вакуумная теплоизоляция в криогенике — всё это лишь небольшая часть примеров применения вакуума в технике.

Важная роль принадлежит вакуумной технике при создании экспериментальных установок и аппаратуры для исследований в области ядерной физики, физики плазмы, физики твёрдого тела, материаловедения и т. п.

В учебнике (часть первая) излагаются теоретические основы современной аэродинамики, приводятся основные сведения, относящиеся к силовому воздействию газообразной среды на движущееся тело, рассматриваются особенности течения газа с большими скоростями, а также его физические и термодинамические свойства при высоких температурах и давлениях.

В книге подробно рассматриваются кинематика и динамика газа в общем случае для сложной модели химически реагирующей вязкой сжимаемой среды, теория скачков уплотнения и метод характеристик, наиболее широко используемый в аэродинамических исследованиях, а также основные методы расчета обтекания профилей и крыльев.

В новом издании книги наиболее значительной переработке подверглась первая глава — теоретические основы газовой динамики.

В неё введено пять новых параграфов, в которых приводятся результаты, полученные с помощью электронных быстродействующих машин для задач на сверхзвуковое обтекание как в плоском, так и в пространственном случаях, изложены теория гиперзвуковых движений, теория диссоциирующего газа, линейная пространственная задача обтекания крыла. Ряд параграфов значительно расширен. Так, в параграфе, посвящённом взрыву, даётся теория точечного взрыва без учёта противодавления, а также детально излагается способ решения на электронной быстродействующей машине задачи о взрыве с учётом противодавления; в параграфе, посвящённом крылу в плоско-параллельном потоке, расширено изложение, касающееся обтекания пластинки; даны некоторые полученные решения в осесимметричном случае.

Для ряда отдельных результатов и методов. Так, например, для характеристики указываются новые варианты и, в частности, излагается применение его к расчётам, проводимым с помощью электронных вычислительных машин.

Дополнения и изменения, внесенные в шестое издание первой части, касаются лишь главы о волнах. Здесь вставлены два новых параграфа: один посвящен теории длинных волн на мелкой воде (в частности, рассмотрен вопрос о разрушении плотины), другой — теории длинных волн в сжимаемой жидкости (задача обтекания препятствия).

В некоторых местах сделаны незначительные изменения текста.

Изложены результаты теоретического и экспериментального исследования гидродинамической подачи смазки в различных процессах обработки металлов давлением: волочении, прокатке, прессовании, штамповке. Приведен материал по промышленному внедрению гидродинамической подачи смазки. Рассмотрено течение жидких и порошкообразных смазок в смазочных слоях, даны основы теории расчета устройств, обеспечивающих гидродинамический эффект смазки.

Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников металлургической и машиностроительной промышленности – специалистов по обработке металлов давлением, может быть полезна студентам вузов по специальности “Обработка металлов давлением”.