Cтраница 2
На этом заканчивается важнейший этап в развитии гидравлики. Несмотря на элементарные приемы, использованные при доказательствах основных законов, они были сформулированы настолько точно, что не претерпели изменений и в наше время. [16]
В конце XIX и начале XX века существенный вклад в развитие гидравлики внесли русские ученые и инженеры: Н. П. Петров ( 1836 - 1920) разработал гидродинамическую теорию смазки и теоретически обосновал гипотезу Ньютона; Н. Е. Жуковский ( 1849 - 1921) создал теорию гидравлического удара, теорию крыла и исследовал многие другие вопросы механики жидкости, он же явился основателем известного всему миру Центрального аэрогидродинамического института ( ЦАГИ), носящего его имя; Д. И. Менделеев ( 1834 - 1907) опубликовал в 1880 г. работу О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании, в которой были высказаны важные положения о механизме сопротивления движению тела в жидкости и даны основные представления о пограничном слое. [17]
Предлагаемый обзор не следует рассматривать как исчерпывающее изложение всех направлений развития гидравлики в СССР. [18]
С того момента, когда появились одночленные формулы, описывающие движение жидкостей в трубах, все развитие трубопроводной гидравлики было связано в основном с отысканием формул для X. [19]
Труды академика Н. Н. Павловского ( 1884 - 1937) в области равномерного и неравномерного движения, фильтрации через земляные плотины и под гидротехническими сооружениями явились весьма большим вкладом в развитие гидравлики и послужили основой, наряду с другими работами учеников и последователей Н. Н. Павловского в СССР, для создания инженерной гидравлики, широко используемой при расчетах в гидротехнике. [20]
Труды академика Н. Н. Павловского ( 1884 - 1937) в области равномерного и неравномерного движения, фильтрации через земляные плотины и под гидротехническими сооружениями явились весьма большим вкладом в развитие гидравлики и послужили основой наряду с другими работами учеников и последователей Н. Н. Павловского в СССР для создания инженерной гидравлики, широко используемой при расчетах в гидротехнике. [21]
Современная гидравлика является одной из прикладных отраслей гидромеханики в широком смысле этого слова. Развитие гидравлики определялось исторически потребностями ряда отраслей промышленного производства и техники, в первую очередь таких, как гидротехника, водоснабжение, машиностроение, теплоэнергетика, горное дело, нефтяная и газовая промышленность. [22]
Особое значение гидравлика имеет для нефтяной и газовой промышленности, так как все ее процессы, начиная от бурения разведочных скважин и кончая транспортировкой готовой продукции потребителю, связаны с перемещением и хранением жидкости. В развитии нефтяной гидравлики роль русских и советских ученых проявилась особенно ярко. На базе работ Н. Н. Павловского ( 1884 - 1937 гг.) Л. С. Лейбензон заложил основы новой науки Подземная гидравлика, которую успешно развивали его ученики И. А. Чарный, В. Н. Щелкачев ( род. [23]
На крупнейших реках СССР - Волге, Ангаре, Днепре, Оби и других - воздвигнуты гигантские гидротехнические узлы. Сооружение таких гигантов, как Волжская ГЭС имени В. И. Ленина, Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС, Братская и Красноярская ГЭС, свидетельствует о высоком научном уровне развития гидравлики в СССР, а также о том, что советские ученые-гидротехники вносят крупный вклад в решение главной экономической задачи, поставленной Программой КПСС, - создание материально-технической базы коммунизма. [24]
К ранним гидравлическим работам этого периода следует отнести работу Леонардо да Винчи ( 1452 - 1519) О движении и измерении воды, опубликованную только в XX в. Однако есть основания считать, что с рукописями Леонардо да Винчи были знакомы и Стевин ( 1548 - 1620), и Галилей ( 1564 - 1642), и Торичелли ( 1608 - 1647), и Паскаль ( 1623 - 1662), работы которых оказали большое влияние на развитие гидравлики. Стевипа Начала гидростатики, в 1612 г. - работа Галилея Рассуждения о телах, пребывающих в воде, и о тех, которые в ней движутся; в 1643 г. Торичелли открыл законы истечения жидкостей из отверстий; в 1650 г. Паскаль открыл закон о передаче давлений в жидкостях, опубликованный в 1663 г. в трактате О равновесии жидкостей; в 1685 г. Ньютон ( 1642 - 1727) сформулировал гипотезу о внутреннем трении в жидкостях. [25]
Старинные летописи и другие источники содержат много сведений о строительстве в России различных сооружений на реках, о развитии водных путей, о попытках создания механизмов, использующих энергию водного потока, и других конструкциях, осуществление которых было бы невозможно без знания основ гидравлики. Так, еще в 1115 г. был построен наплавной мост через Днепр у г. Киева. Подъем в развитии гидравлики начался лишь через 17 веков после Архимеда. [26]
В 1880 г. Д. И. Менделеев впервые отметил существование в природе двух режимов движения жидкости, что несколько позже экспериментально было подтверждено английским ученым О. В дальнейшем И. С. Громека были предложены уравнения вихревого движения жидкостей, а Н. П. Петровым разработана гидродинамическая теория смазки. Большой вклад в развитие гидравлики внес Н. Е. Жуковский, разработавший теорию гидравлического удара в трубах и предложивший классическое решение ряда технических вопросов водоснабжения, гидротехники и по расчету осевых насосов. Прандтля продвинули вперед изучение турбулентных потоков и позволили создать полуэмпирические теории турбулентности, получившие широкое практическое применение. Павловского и его школы разработана теория движения подземных вод и развита новая отрасль гидравлики - гидравлика сооружений. [27]
Вопрос о пропускной способности отверстий гидротехнических сооружений является одним из основных для гидротехники. В этой области за долгую историю развития гидравлики было накоплено много опытных данных, которые требовали систематизации и анализа. Павловский обобщил накопленный к тому времени материал. Его обширный Гидравлический справочник, изданный в 1937 г., содержит систематизированные сведения и указания по данному и многим другим основным вопросам гидравлики гидротехнических сооружений. [28]
За несколько тысяч лет до нашей эры древними народами, населявшими Египет, Вавилон, Месопотамию, Индию и Китай, были построены плотины, оросительные каналы, водяные колеса. Им был открыт закон о равновесии тела, погруженного в жидкость, - общеизвестный закон Архимеда. Только через многие столетия после Архимеда, в эпоху Возрождения, наступает новый этап в развитии гидравлики. Италии Леонардо Да Винчи ( 1452 - 1519) проводит экспериментальные и теоретические исследования в самых различных областях. Он изучает работу гидравлического пресса, истечение жидкости через отверстие и водосливы. [29]
Этим было положено начало развития теоретической гидромеханики, которая играет большую роль в разрешении многих инженерных задач. Так как невозможно было точно-решать поставленные жизнью задачи при помощи одной теории то это обстоятельство привело к развитию практической гидравлики, устанавливающей законы равновесия и движения жидкостей экспериментальным путем. [30]