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        科學(xué)普及

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        路德維希·普朗特(Ludwig Prandtl,1875.2.4-1953.8.15)德國(guó)物理學(xué)家,近代力學(xué)奠基人之一。 

        1901~1904年先后任漢諾威大學(xué)和格丁根大學(xué)教授。1925年開(kāi)始擔(dān)任馬克斯·普朗克流體力學(xué)研究所所長(zhǎng)。他初學(xué)機(jī)械工程,1899年獲彈性力學(xué)博士后去工廠工作。1900年去高校任教時(shí)進(jìn)行水槽實(shí)驗(yàn),觀察到邊界層和它的分離現(xiàn)象,并求出邊界層方程及其解。1904年后被聘去格丁根大學(xué)建立應(yīng)用力學(xué)系、創(chuàng)立空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)所和流體力學(xué)研究所,自此從事空氣動(dòng)力學(xué)的研究和教學(xué)。他在邊界層理論、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)、機(jī)翼理論、紊流理論等方面都作出了重要的貢獻(xiàn),被稱作空氣動(dòng)力學(xué)之父和現(xiàn)代流體力學(xué)之父。

             除了在流體力學(xué)中的研究工作,還培養(yǎng)了很多著名科學(xué)家,其中包括匈牙利著名流體力學(xué)家、航空和航天領(lǐng)域最杰出的一位元老馮-卡門(我國(guó)著名科學(xué)家錢偉長(zhǎng)、錢學(xué)森、郭永懷的老師)是普朗特的學(xué)生,梅耶等著名流體力學(xué)家,我國(guó)著名的流體力學(xué)家、北京航空學(xué)院(現(xiàn)名北京航空航天大學(xué))創(chuàng)建人之一陸士嘉教授也是普朗特的學(xué)生,而且是他唯一的一位女學(xué)生。

            

        普朗特在流體力學(xué)方面的其他貢獻(xiàn)有:

        ①風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)。他認(rèn)為研究空氣動(dòng)力學(xué)必須作模型實(shí)驗(yàn)。1906年建造了德國(guó)第一個(gè)風(fēng)洞(見(jiàn)空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)),1917年又建成格丁根式風(fēng)洞。開(kāi)創(chuàng)風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)技術(shù),推動(dòng)了空氣動(dòng)力學(xué)研究

        ②機(jī)翼理論。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,他于1913~1918年提出了舉力線理論和最小誘導(dǎo)阻力理論,后又提出舉力面理論等。提出升力線、升力面理論等,充實(shí)了機(jī)翼理論。相關(guān)的工作在1918-1919年間發(fā)表,此即“蘭開(kāi)斯特-普朗特機(jī)翼理論”。后來(lái)普朗特還專門研究了帶彎度翼型的氣動(dòng)問(wèn)題,并提出簡(jiǎn)化的薄翼理論。這項(xiàng)工作使人們認(rèn)識(shí)到對(duì)于有限翼展機(jī)翼,翼尖效應(yīng)對(duì)機(jī)翼整體性能的重要性。這項(xiàng)工作的主要貢獻(xiàn)在于指出翼尖渦和誘導(dǎo)阻力的本性,在這些理論的指導(dǎo)下,飛機(jī)設(shè)計(jì)師們第一次可以在飛機(jī)被制造出來(lái)之前就能了解其基本性能。

        ③湍流理論。提出層流穩(wěn)定性和湍流混合長(zhǎng)度理論。此外還有亞聲速相似律和可壓縮繞角膨脹流動(dòng),后被稱為普朗特-邁耶爾流動(dòng)。

        ④提出邊界層理論,研究層流穩(wěn)定性和湍流邊界層,為計(jì)算飛行器阻力、控制氣流分離和計(jì)算熱交換等奠定了基礎(chǔ)。

        他在氣象學(xué)方面也有創(chuàng)造性論著。普朗特與蒂瓊合著的《應(yīng)用水動(dòng)力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)》于1931年出版。他的專著《流體力學(xué)概論》于1942年出版,中文譯本在1974年出版。他的力學(xué)論文匯編為3卷本《全集》,于1961年出版。

        他創(chuàng)立了邊界層理論、薄翼理論、升力線理論,研究了超聲速流動(dòng),提出普朗特-葛勞渥法則,并與他的學(xué)生梅耶(Meyer)一起研究了膨脹波現(xiàn)象(普朗特-梅耶流動(dòng)),并首次提出超聲速噴管設(shè)計(jì)方法。普朗特的開(kāi)創(chuàng)性工作,將19世紀(jì)末期的水力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)研究統(tǒng)一起來(lái),被稱為“現(xiàn)代流體力學(xué)之父”。

         

         


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