SCI Библиотека

Сборник объединяет работы, опубликованные автором в научных журналах в 1957–1998 гг. Предложены вариационные принципы газовой динамики без дополнительных ограничений и магнитной гидродинамики при бесконечной проводимости. Выведены полные системы законов сохранения газовой динамики и электромагнитной динамики совершенного газа.

Дано аналитическое решение задач оптимизации формы тел, обтекаемых плоскопараллельным и осесимметричным потоками газа, а также формы сверхзвуковых сопел. Построены точные решения уравнений Навье—Стокса для стационарных течений несжимаемой жидкости, воспроизводящие вихревые кольца, пары колец, образования типа “разрушения вихря”, цепочки таких образований и др.

Книга знакомит читателя с теоретическими основами газовой динамики, ее понятиями, связанными с приложением теоретических методов.

Даются термодинамическое введение и основные математические соотношения, описывающие движение сжимаемых сред. Вводится ряд важных для приложений понятий, описываются теоретические модели газовых машин. Рассматриваются классы решений дифференциальных уравнений газовой динамики, соответствующие основным видам движений сжимаемых сред.

Для студентов и аспирантов университетов и вузов, а также для инженеров и научных работников, соприкасающихся в своей деятельности с изучением движений сжимаемых жидкостей и газов.

В течение трех последних десятилетий в физике и технике быстро развивается новая область, имеющая предметом исследования массовые явления в самом общем смысле слова, с математическим аппаратом — теорией случайных функций. Развитие этой новой области математики, начало которой было положено в 30-х годах нашего столетия, в большинстве случаев, как станет ясно из дальнейшего, непосредственно диктуется необходимостью решения конкретных прикладных задач.

Теория случайных функций к настоящему времени получила настолько широкое распространение, что трудно даже просто перечислить различные случаи ее применения. Достаточно будет упомянуть только о самых важных из них, чтобы отдавать себе большое значение. Среди них нельзя не поставить на первое место проблемы исследования флуктуационных процессов в радиоприемных и электронных устройствах с целью выделения определенных сигналов на фоне случайных шумов или саму общую проблему передачи и обработки информации с ее многочисленными аспектами.

В монографии известного английского гидродинамика излагаются теории таких движений жидкости, основным элементом которых является вращение. Важные для многих технических приложений, эти теории находят наиболее яркое воплощение в исследованиях атмосферных и океанических течений. Многие привычные явления погоды и известные черты циркуляции океана не имели бы места на невращающейся планете. Прекрасные аналогии этим процессам автор демонстрирует в лабораторной колбе, вращающейся над фонным диском. В книге отражены последние достижения в теории нестacionapabuíx движений, разлuчных колебательных (волновых) процессов и гидродинамической устойчивости.

Математические выкладки и решения сопровождаются иллюстрациями экспериментальных результатов.

Книга рассчитана на гидромехаников, метеорологов, океанологов.

Настоящая книга является второй частью руководства, написанного совместно Р. Гирке и Г. Шпроккхофом. Однако после смерти Р. Гирке, последовавшей в 1952 г., дальнейшее составление руководства осуществлялось коллективом учителей, используя богатое наследство Р. Гирке.

Во второй части в главах I и II рассматриваются эксперименты по механике жидкостей и газов, в главе III — по молекулярным свойствам жидкостей и газов. В главах IV—VI, заключающих весь первый раздел курса физики — механики, рассматриваются эксперименты из изучения потоков.

В конце второй части даны два приложения, в которых описаны работы, весьма важные при изучении физики жидкостей и газов: приложение I «Работа со ртутью» и приложение II «Простейшие работы со стеклом».

Изложено применение методов адаптивных сеток к задачам газовой динамики. Рассматриваются задачи аэроупругости, когда имеют место большие относительные перемещения взаимодействующих сред (геометрически адаптивные сетки), и задачи с разномасштабной структурой потока (динамические адаптивные сетки), где методы адаптивных сеток особенно эффективны.

В качестве конечно-разностных схем использовались схема свободного Лагранжа-Эйлера метода (ALE) и схема повышенного порядка аппроксимации (TVD). Рассмотрены решения многочисленных задач в одномерной и двумерной (плоской, осесимметричной) постановках с применением геометрически и динамически адаптивных сеток.

Книга предназначена для специалистов в области аэроупругости, вычислительной газовой динамики, студентов и преподавателей университетов, а также для всех, кто имеет дело с численным моделированием.

В издание включено 16 классических работ С. А. Чаплыгина по механике жидкости и газа, общей механике и математике: докторская диссертация 1903 г. «О газовых струях»; шесть статей 1910—1926 гг. по теории крыла аэроплана; совместная с Н. Е. Жуковским работа 1904 г. по теории трения шпаг и подшипников; четыре исследования 1897—1941 гг. по динамике несжимаемой жидкости; четыре статьи 1949—1952 гг. по приближенному интегрированию дифференциальных уравнений.

В приложении дан биографический очерк, написанный М. В. Келдышем; документальная биографическая хроника био-библиографии печатных трудов, составленная Н. М. Семеновой; краткие комментарии и примечания С. А. Христяновича, Л. В. Канторовича, Ю. И. Неймарка и Н. А. Фуфаева; документальный фотоархив.

Издание рассчитано на механиков, математиков и историков науки.

В работе выведены бесконечные системы обыкновенных дифференциальных уравнений для искомых коэффициентов тригонометрических рядов.

В настоящей монографии на основе физико-математического моделирования исследуются средне- и макромасштабные взрывные процессы на всех высотах в атмосфере Земли и в ближнем космосе. Это изучение проведено с помощью аналитических и численных методов для широкого круга задач, относящихся как к природным явлениям (эксплозивные извержения вулканов, взрывоподобное разрушение космических тел в атмосфере), так и связанным с деятельностью человека (проведение крупномасштабных взрывных геофизических экспериментов в ионосфере, разработка способов отражения столкновения метеороидов с Землей посредством ракетно-ядерного оружия и т. п.). Значительное место в монографии отведено лабораторному физическому моделированию с помощью лазерной плазмы наиболее сложных физических процессов, сопровождающих взрыв. Материал книги основан главным образом на опубликованных работах авторов.

Монография рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в области газовой динамики, физики плазмы, лабораторных исследований газоплазменных течений высокой удельной энергии и методов их численного моделирования. Книга будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.

Авторами проводится исследование с целью построения новой теории
молекулярной физики, основываясь не только на источники по физике, но и с
учетом современных представлений о моделях развития науки, научных
направлений и физических теорий. Суть предлагаемых авторами нововведений
улучшенной теории молекулярной физики можно выразить несколькими
словами: в молекулярной физике необходимо учитывать взаимодействия атомов
и тепловых фотонов.
Причем наличие тепловых фотонов в массиве молекул, например, в газе,
никто не отрицает. Также обычно не вызывает сомнений факт взаимодействия
атомов и фотонов, в том числе и механического взаимодействия. Согласно
современным теориям, этот факт разнесен в разные теории. Так в молекулярной
физике признается только механические взаимодействия исключительно между
молекулами, а взаимодействия между атомами и фотонами вынесено в рамки
атомной физики и специальной теории относительности. Учтено, что разделение
теории на твердое (неизменяемое) ядро и мягкую оболочку (состоящую из
интерпретаций, модификаций, дополнительных гипотез и теорем, а также так
называемые «конвенцианалистских уловок») составляют исключительное
достижение теории исследовательских программ Лакатоса.
Книга представляет интерес для широкого круга специалистов,
занимающихся аксиоматикой, историей и философией точных наук.