Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Неміс физигі (1875–1953)
German physicist (1875–1953)
Людвиг Прандтль (4 ақпан 1875 – 15 тамыз 1953) – неміс сұйықтық динамигі, физигі және ғарышкерлік ғылымның маманы. Ол аэродинамика ғылымының негізін құру үшін қолданған қатаң жүйелі математикалық талдауларды әзірлеуде алғашқылардың бірі болды, бұл талдаулар авиациялық инженерияның қолданбалы ғылымының негізін қалады. 1920 жылдары ол, әсіресе, субсоникалық аэродинамиканың негізгі принциптерінің математикалық негізін жасады; сондай-ақ, трансоникалық жылдамдықтарға дейін және оның ішіндегілерге де қатысты. Оның зерттеулері шекаралық қабатты, жұқа қанаттарды және көтеру сызығы теориясын анықтады. Прандтль саны оның құрметіне аталған.
Ludwig Prandtl (4 February 1875 – 15 August 1953) was a German fluid dynamicist, physicist and aerospace scientist. He was a pioneer in the development of rigorous systematic mathematical analyses which he used for underlying the science of aerodynamics, which have come to form the basis of the applied science of aeronautical engineering. In the 1920s, he developed the mathematical basis for the fundamental principles of subsonic aerodynamics in particular; and in general up to and including transonic velocities. His studies identified the boundary layer, thin airfoils, and lifting line theories. The Prandtl number was named after him.
Алғашқы жылдар
Прандтль 1875 жылдың 4 ақпанында Мюнхен қаласына жақын Фрайзингте дүниеге келді. Оның диссертациясы "Қисайту құбылыстары туралы, тұрақсыз серпімді тепе-теңдіктің мысалы" (1900) тақырыбында болды.
Prandtl was born in Freising, near Munich, on 4 February 1875. His thesis was "On Tilting Phenomena, an Example of Unstable Elastic Equilibrium" (1900),
Кейінгі жылдар
1901 жылы Прандтль Ганновердегі техникалық мектепте сұйықтық механикасының профессоры болды, кейін Ганновер техникалық университеті, содан кейін Ганновер университеті. Осы жерде ол өзінің ең маңызды теорияларының көп бөлігін жасады. 1925 жылы университет зерттеу бөлімін бөліп, Кайзер Вильгельм ағыс зерттеу институтын (қазір Макс Планк динамика және өздігінен ұйымдастыру институты) құрды. 1904 жылғы мақаласында Прандтльдің шекаралық қабат идеясының күрделілігіне байланысты бұл тұжырымдаманың таралуы бастапқыда баяу болды. Көптеген адамдар түсініксіздіктен осы идеяны қабылдамады. 1908 жылға дейін оның Геттингендегі екі студенті, Блазиус және Болтц, шекаралық қабат туралы диссертацияларын қорғағанға дейін жаңа шекаралық қабат ашылымдары тоқтатылды. Блазиус диссертациясы жазық тақта біркелкі ағынмен жанасқанда шекаралық қабатта не болатынын түсіндірді. Болтцтың зерттеулері Блазиусқа ұқсас болды, бірақ Прандтль теориясын жазық нысандардың орнына шар тәрізді нысандарға қолданды. Прандтль студенттерінің диссертацияларындағы идеяларды кеңейте отырып, ол жылу берумен байланысты жылулық шекаралық қабатты қосты. 1914 жылға дейін Геттинген зерттеушілері шекаралық қабатқа қатысты тағы үш мақала жариялады. 1904 жылғы Прандтль мақаласына ұқсас себептерге байланысты, осы алғашқы 7 мақала Геттингеннен тыс жерлерде баяу тарады. Бірінші дүниежүзілік соғысқа байланысты, Прандтльдің тағы бір студенті, Теодор фон Карман, 1921 жылы шекаралық қабаттағы импульстік интеграл теңдеуі туралы мақала жариялағанға дейін шекаралық қабат туралы жаңа мақалалар жарияланбады. Алайда, бұл жаңа көтергіштің үлестірілуі эллипстік үлестіруге қарағанда аз қызығушылық тудырды және бастапқыда практикалық ұшақ жобаларында назарға алынбады. Бұл тұжырымды басқа зерттеушілер қайта ашты және оның маңызы артты (Prandtl D экспериментальдық ұшағын қараңыз). Прандтль және оның студенті Теодор Мейер 1908 жылы үстіркіштік соққы толқындары мен ағыны туралы алғашқы теорияларды жасады. Прандтль-Мейер кеңею желдеткіштері үстіркіштік жел туннельдерін салуға мүмкіндік берді. 1920-жылдарға дейін ол Адольф Буземанмен бірге жұмыс істеді және 1929 жылы үстіркіштік соплоны жобалау әдісін жасады. Бүгінде барлық үстіркіштік жел туннельдері мен зымыран соплолары осы әдіспен жобаланады. Үндеуден жоғары жылдамдықтарды толық дамыту үшін Геттингендегі Прандтльдің студенті Теодор фон Карманның жұмысын күтуге тура келді. Прандтль "айналым" ұғымын әзірледі, ол кеме қанаттарының гидродинамикасы үшін ерекше маңызды болып шықты. Ол 1910-1918 жылдар аралығында Геттингендегі зертханасында өзінің көмекшісі Альберт Бетц және студенті Макс Мункпен бірге тәжірибелік жұмыстардың көп бөлігін жүргізді. Оның айналымға қатысты көптеген ашылымдары Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін ғана батыс әлемінен жасырын сақталды. Бірінші дүниежүзілік соғыстан бұрын, Неміс жаратылыстанушылар мен дәрігерлер қоғамы (GDNÄ) неміс тілінде сөйлейтін елдерде қолданбалы математиктер, физиктер және инженерлер үшін талқылауға жалғыз мүмкіндік болды. 1920 жылы олар Бад-Наухаймда кездесіп, соғыс кезіндегі тәжірибелеріне байланысты қолданбалы ғылымдар үшін жаңа басшылық қажет деген тұжырымға келді. Бұл журналда Прандтль, Теодор фон Карман, Ричард фон Мизес және Ханс Райснердің ортақ мақсаттары жарияланды. 1921-1929 жылдардағы тұрақсыздықтарды зерттеуден кейін, ол дамыған турбулентті зерттеуге көшті. Бұл мәселе Карманмен де зерттелді, нәтижесінде дамыған турбуленттің жылдамдық профиліне шешім табу жарысы басталды. 1930 жылға қарай жарыс тең аяқталды, өйткені екі ғалым да тері сүргісінің кері квадраты Рейнольд саны мен тері сүргісінің көбейтіндісінің логарифмдік мәнімен байланысты екенін қорытындылады, мұнда k және C тұрақтылар. Прандтль мен фон Карманның шекаралық қабат жөніндегі жұмысы әсерлі болды және Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін бүкіл әлемдегі аэродинамикалық және гидродинамикалық сарапшылар тарапынан қабылданып, қолданылды. 1932 жылдың мамыр айында Гамбургте кемелерді қозғалтудың гидромеханикалық проблемалары жөніндегі халықаралық конференция өтті. Гюнтер Кемпф конференцияда фон Карман мен Прандтльдің көптеген теориялық ашылымдарын растаған бірқатар тәжірибелерді көрсетті. Неміс физикалық қоғамының (DPG) мүшесі ретінде Прандтль 1941 жылы Карл Рамзауэрге DPG өтінішін жасауға көмектесті. 1942 жылы DPG петициясы жарияланды, онда Германиядағы физика АҚШ-қа қарағанда қалып қойғаны, себебі неміс физиктері "еврей физикасын" (релятивизм және кванттық теория) қабылдамайды деп айтылды. DPG петициясы жарияланғаннан кейін, "неміс физикасының" басымдығы туралы сенім жойылды, бұл неміс студенттеріне осы жаңа салаларды мектепте оқуға мүмкіндік берді.
In 1901 Prandtl became a professor of fluid mechanics at the technical school in Hannover, later the Technical University Hannover and then the University of Hannover. It was here that he developed many of his most important theories. In this paper, he described the boundary layer and its importance for drag In 1925, the university spun off his research arm to create the Kaiser Wilhelm Institute for Flow Research (now the Max Planck Institute for Dynamics and Self Organization). Due to the complexity of Prandtl's boundary layer ideas in his 1904 paper, the spread of the concept was initially slow. Many people failed to adopt the idea due to lack of understanding. There was a halt on new boundary layer discoveries until 1908 when two of his students at Gottingen, Blasius and Boltze, released their dissertations on the boundary layer. Blasius' dissertation explained what happened with the boundary layer when a flat plate comes in parallel contact with a uniform stream. Boltze's research was similar to Blasius' but applied Prandtl's theory to spherical shapes instead of flat objects. Prandtl expanded upon the ideas in his student's dissertations to include a thermal boundary layer associated with heat transfer. There would be three more papers from Gottingen researchers regarding the boundary layer released by 1914. Due to similar reasons to Prandtl's 1904 paper, these first 7 papers on the boundary layer would be slow to spread outside of Gottingen. Partially due to World War I, there would be a lack of papers published regarding the boundary layer until another of Prandtl's students, Theodore Von Karman, published a paper in 1921 on the momentum integral equation across the boundary layer. However, this new lift distribution drew less interest than the elliptical distribution and was initially ignored in most practical aircraft designs. This concept has been rediscovered by other researchers and has become increasingly important (see also the Prandtl D experimental aircraft). Prandtl and his student Theodor Meyer developed the first theories of supersonic shock waves and flow in 1908. The Prandtl–Meyer expansion fans allowed for the construction of supersonic wind tunnels. He had little time to work on the problem further until the 1920s, when he worked with Adolf Busemann and created a method for designing a supersonic nozzle in 1929. Today, all supersonic wind tunnels and rocket nozzles are designed using the same method. A full development of supersonics would have to wait for the work of Theodore von Kármán, a student of Prandtl at Göttingen. Prandtl developed the concept of "circulation" which proved to be particularly important for the hydrodynamics of ship propellers. He did most of the experimental work at his lab in Göttingen from 1910 1918 with his assistant Albert Betz and student Max Munk. Most of his discoveries related to circulation would be kept secret from the western world until after World War I. Prior to World War I, the Society of German Natural Scientists and Physicians (GDNÄ) was the only opportunity for applied mathematicians, physicists, and engineers in German speaking countries to discuss. In 1920, they met in Bad Nauheim and came to the conclusion that there was a need for a new umbrella for applied sciences due to their experience during the war. This journal advertised the common goals of Prandtl, Theodore von Kármán, Richard von Mises, and Hans Reissner. Following Prandtl's investigation into instabilities from 1921 1929, he then moved to exploring developed turbulence. This was also being investigated by Kármán, resulting in a race to formulate a solution for the velocity profile in developed turbulence. Around 1930, the race ended in a draw as both men concluded that the inverse square of skin friction was related to the logarithmic value of the product of Reynold's number and skin friction as seen below where k and C are constants. Prandtl and von Kármán's work on the boundary was influential and adopted by aerodynamic and hydrodynamic experts around the world after WWI. In May 1932, the International Conference on Hydromechanical Problems of Ship Propulsion was held in Hamburg. Günther Kempf showcased a number of experiments at the conference which confirmed many of the theoretical discoveries of von Kármán and Prandtl. As a member of the German Physical Society (DPG), Prandtl assisted Carl Ramsauer in drafting the DPG Petition in 1941. The DPG Petition would be published in 1942 and argued that physics in Germany was falling behind that of the United States due to rejection of "Jewish Physics" (relativity and quantum theory) from German physicists. After publication of the DPG Petition, the belief of "German Physics" superiority deteriorated to allow for German students to study these new fields in school.
Жарияланымдар
Пол Питер Эвальд, Теодор Пёшль, Людвиг Прандтль; Дж. Дугалл және В. М. Дианс аударған «Қатты денелер мен сұйықтықтар физикасы: соңғы дамулармен» Блэки және Ұлы (1930).
Paul Peter Ewald, Theodor Pöschl, Ludwig Prandtl; authorized translation by J. Dougall and W. M. Deans The Physics of Solids and Fluids: With Recent Developments Blackie and Son (1930).
Өлім және одан кейінгі өмір
Прандтль 1953 жылғы 15 тамызда қайтыс болғанға дейін Геттингенде жұмыс істеді. Оның сұйықтық динамикасы саласындағы еңбектері бүгінге дейін аэродинамика және химиялық инженерияның көптеген салаларында қолданылып келеді. Ол заманауи аэродинамиканың әкесі деп есептеледі. Айдың ең қас жағындағы Прандтль кратері оның құрметіне аталған. Deutsche Gesellschaft für Luft und Raumfahrt ұйымы Людвиг Прандтль жүлдесін әуе-ғарыш инженериясы саласындағы ерекше үлесі үшін оның құрметіне табыс етеді. 1992 жылы Прандтль Сан-Диего әуе және ғарыш мұражайының Халықаралық әуе және ғарыш даңқы залына енгізілді.
Prandtl worked at Göttingen until he died on 15 August 1953. His work in fluid dynamics is still used today in many areas of aerodynamics and chemical engineering. He is often referred to as the father of modern aerodynamics. The crater Prandtl on the far side of the Moon is named in his honor. The Ludwig Prandtl Ring is awarded by Deutsche Gesellschaft für Luft und Raumfahrt in his honor for outstanding contribution in the field of aerospace engineering. In 1992, Prandtl was inducted into the International Air & Space Hall of Fame at the San Diego Air & Space Museum.