Cтраница 2
В последние годы эта теория была пересмотрена и развита на основе конкретизации представлений о пограничном слое с точки зрения современной гидродинамики. Еще в начале 20 - х годов появились сообщения о том, что при ламинарном обтекании кристалла происходит послойное перемещение жидкости на расстоянии 0 4 мкм от его поверхности, а при движении жидкости в капиллярах с внутренним диаметром 5 59 - 9 35 мкм аналогичное явление обнаруживается на расстоянии 0 02 - 0 03 мкм от стенок. Таким образом, было показано, что предположение Нернста о полной неподвижности прилегающего к поверхности твердого вещества слоя жидкости толщиной порядка 10 - 3 см противоречит опыту и должно быть отвергнуто. [16]
Первую группу факторов и гидродинамический режим, существовавший в течение геологической истории, используют для районирования территории и разреза с целью выделения геологических тел, характеризующихся однородными литолого-фациальными, палеогеографическими условиями и одинаковыми условиями создания напора ( главным образом, инфильтрационного), что определяет общий исходный состав подземных вод. Основанием для выделения расчетных объемов служат серии палеотектонических, палеогеографических, палеогидродинамических карт, сведения о палеоклимате изучаемой территории и карты современной гидродинамики. [17]
Парадоксы физической модели отражают неадекватность модели физической реальности, они выявляют неточность принятых допущений. Некоторые из приближенных моделей входят в фундамент современной гидродинамики, хотя и обнаруживают парадоксы. [18]
Данная книга имеет своей целью рассмотрение разнообразных задач физико-химической гидродинамики. Нам придется в дальнейшем широко пользоваться представлениями современной гидродинамики. [19]
В книге Ламба нашла свое отражение большая часть всей мировой литературы по многий вопросам гидродинамики, но не в одинаковой мере. Например, вопросам теории волн посвящена почти половина всей книги, тогда как вопросам, составляющим проблематику современной гидродинамики, уделялось раньше очень малое внимание. [20]
Гидродинамика имеет существенно иной характер. Ее уравнения нелинейны, и потому прямое их исследование и решение возможны лишь в сравнительно редких случаях. Благодаря этому развитие современной гидродинамики возможно лишь в непрерывной связи с экспериментом. Это обстоятельство сильно сближает ее с другими областями физики. [21]
При подобных расчетах необходимо иметь в виду описанные выше парадоксы, а также большое разнообразие течений, удовлетворяющих теории невязкого обтекания при наличии завихренности. В теоретической гидродинамике это разнообразие иногда как бы остается в тени из-за того, что слишком много внимания уделяют теоремам существования и единственности кстати сказать, при доказательстве таких теорем часто исходят из нереальных допущений. Это подчеркивается в большинстве книг по современной гидродинамике ( например, в работах [3] и [24]), где с самого начала указывают, что возможна неоднозначность решений, а также отмечают такие удивительные экспериментальные явления, как пограничные слои и турбулентность. [22]
Как было указано выше, конвективный массоперенос в волнистых пленках осуществляется по механизму турбулентных пульсаций. В свою очередь, интенсивность последних также зависит от целого ряда параметров. Точное решение этой системы в настоящее время невозможно из-за недостаточной изученности основной проблемы современной гидродинамики - проблемы турбулентности. [23]
Обладая более богатым по сравнению с изотермическими течениями спектром характеристических возмущений, конвективные течения обнаруживают разнообразие механизмов неустойчивости. Наличие различных по своей физической природе механизмов развития возмущений делает конвективные течения чувствительными к воздействию всякого рода внешних и внутренних факторов. Изучение механизмов и характеристик неустойчивости в разных ситуациях интересно не только с точки зрения фундаментальных представлений современной гидродинамики, но и в связи с практически важной задачей управления устойчивостью. [24]
Если неоднородность температуры достаточно велика, то равновесие становится неустойчивым и в результате развития возмущений сменяется конвективным движением. В тех же условиях, когда равновесие невозможно, конвекция возникает при сколь угодно малой неоднородности температуры. Однако и в этом случае увеличение разности температур приводит к кризису, связанному с неустойчивостью самого конвективного движения. Обе указанные ситуации представляют, собой специфические частные случаи одного из наиболее интересных явлений, изучаемых современной гидродинамикой, - явления гидродинамической неустойчивости. [25]
Что касается физики, то здесь Германия не может сравниться с Англией, давшей миру таких звезд первой величины, как Ньютон, Фарадей, Максвелл, лорд Резерфорд. Однако и здесь нашлось одно важное направление, в котором Германия далеко обогнала другие страны, в особенности в XX в. Правда, его пример показывает бессмысленность деления людей по национальному признаку; но все же Эйнштейн родился в Германии, и, начав свою научную деятельность в Швейцарии, он на протяжении почти двадцати лет состоял членом Берлинской академии наук. Помимо квантовой механики и теории относительности, перед которыми меркнет все остальное, я могу упомянуть еще два других выдающихся события в физике, свидетелем которых мне довелось быть. Как вы знаете, рентгеновские лучи были открыты немцем Рентгеном, и не кто иной, как Макс фон Лауэ, первый применил их для изучения внутренней атомной структуры кристаллов. Разработанный им метод имеет первостепенное значение для кристаллографии и играет важную практическую роль в технике - для анализа и испытания различных материалов, металлов, волокон и т.п. Людвиг Прандтль из Гет-тингенского университета стал отцом современной гидродинамики, разработав теорию пограничного слоя; благодаря этой теории мы поняли, чем вызывается сопротивление твердого тела, обтекаемого потоком воздуха или воды. [26]