Математика | ||||
Теоретическая физика:Гидродинамика-Ландау Л. Д | ||||
Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М. Теоретическая физика: Учебное пособие. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика.— 4-е изд., стер.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.—736 с.—ISBN 5-02-013850-9 (т. VI).
Гидродинамика излагается как часть теоретической физики, чем и определяется характер ее содержания, отличающийся от других курсов. Авторы стремились с возможной полнотой разобрать все представляющие физический интерес вопросы, создать по возможности более ясную картину явлений и их взаимоотношений. При третьем (1986 г.) издании практически во все главы добавлен новый материал, особенно в главы о турбулентности в ударных воп-нах, однако переработка не изменила характера книги, выходившей как первая часть «Механики сплошных сред» в 1953 г. Для студентов и аспирантов физических специальностей высших учебных заведений, а также научных работников соответствующих специальностей. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие к третьему изданию................ 9 Из предисловия ко второму изданию «Механики сплошных сред» ... 11 Глава I. Идеальная жидкость................. 13 § 1. Уравнение непрерывности............... 13 § 2. Уравнение Эйлера.................. 15 § 3. Гидростатика.................... 20 § 4. Условие отсутствия конвекции............. 22 § 5. Уравнение Бернулли................. 24 § 6. Поток энергии................... 25 § 7. Поток импульса...... ............ 27 § 8. Сохранение циркуляции скорости............ 29 § 9. Потенциальное движение............... 32 § 10. Несжимаемая жидкость................ 36 §11, Сила сопротивления при потенциальном обтекании..... 48 § 12. Гравитационные волны................ 55 § 13. Внутренние волны в несжимаемой жидкости........ 62 § 14. Волны во вращающейся жидкости............ 65 Глава П. Вязкая жидкость................. . 71 § 15. Уравнения движения вязкой жидкости..........71 § 16. Диссипация энергии в несжимаемой жидкости.......78 § 17. Течение по трубе..................79 § 18. Движение жидкости между вращающимися цилиндрами ... 85 § 19. Закон подобия ..................86 § 20. Течение при малых числах Рейнольдса..........89 § 21. Ламинарный след..................101 § 22. Вязкость суспензий..................108 § 23. Точные решения уравнений движения вязкой жидкости . . .111 § 24. Колебательное движение в вязкой жидкости.......121 § 25. Затухание гравитационных волн............133 Глава III. Турбулентность.................. 137 § 26. Устойчивость стационарного движения жидкости...... 137 § 27. Устойчивость вращательного движения жидкости...... 143 § 28. Устойчивость движения по трубе............ 147 § 29. Неустойчивость тангенциальных разрывов......... 152 § 30. Квазипериодическое движение и синхронизация частот .... 155 § 31. Странный аттрактор................. 162 § 32. Переход к турбулентности путем удвоения периодов .... 169 § 33. Развитая турбулентность............... 184 § 34. Корреляционные функции скоростей........... 193 § 35. Турбулентная область и явление отрыва......... 207 § 36. Турбулентная сгруя.................210 § 37. Турбулентный след..................216 § 38. Теорема Жуковского.................218 Глава IV. Пограничный слой.................223 § 39. Ламинарный пограничный слой.............223 § 40. Движение вблизи линии отрыва............231 § 41. Устойчивость движения в ламинарном пограничном слое . . . 238 § 42. Логарифмический профиль скоростей..........243 § 43. Турбулентное течение в трубах.............249 § 44. Турбулентный пограничный слой............251 § 45. Кризис сопротивления................254 § 46. Хорошо обтекаемые тела............... 258 § 47. Индуктивное сопротивление .............261 § 48. Подъемная сила тонкого крыла............ 265 Глава V. Теплопроводность в жидкости............. 270 § 49. Общее уравнение переноса тепла . .......270 § 50. Теплопроводность в несжимаемой жидкое;и . ...... 276 § 51. Теплопроводность в неограниченной среде ......... 281 § 52. Теплопроводность в ограниченной среде ......... 285 § 53. Закон подобия для теплопередачи............292 § 54. Теплопередача в пограничном слое...........295 § 55. Нагревание тела в движущейся жидкости.........302 § 56. Свободная конвекция.................306 § 57. Конвективная неустойчивость неподвижной жидкости . . . .311 Глава VI. Диффузия....................319 § 58. Уравнения гидродинамики для жидкой смеси.......319 § 59. Коэффициенты диффузии и термодиффузии ....... 323 § 60. Диффузия завешенных в жидкости частиц........330 Глава VII. Поверхностные явления...............333 § 61. Формула Лапласа..................333 § 62. Капиллярные волны............. ... 341 § 63. Влияние адсорбированных пленок на движение жидкости . . . 346 Глава VIII. Звук......................350 § 64. Звуковые волны................... 350 § 65. Энергия и импульс звуковых волн........... 356 § 66. Отражение и преломление звуковых волн......... 362 § 67. Геометрическая акустика . . ............ 365 § 68. Распространение звука в движущейся среде........ 369 § 69. Собственные колебания.............. 374 § 70. Сферические волны.................. 378 § 71. Цилиндрические волны................ 381 § 72. Общее решение волнового уравнения.......... 384 § 73. Боковая волна...... ............ 387 § 74. Излучение звука................... 393 § 75. Возбуждение звука турбулентностью.......... 406 § 76. Принцип взаимности................. 410 § 77. Распространение звука по трубке............ 413 § 78. Рассеяние звука................... 417 § 79. Поглощение звука.................. 422 § 80. Акустическое течение................. 430 *> 81. Вторая вязкость............. Глава IX. Ударные волны..................441 § 82. Распространение возмущений в потоке сжимаемого газа . . . 441 § 83 Стационарный поток сжимаемого газа..........445 § 84. Поверхности разрыва................. 450 § 85. Ударная адиабата . . . ............456 § 86. Ударные волны слабой интенсивности . . .......460 § 87. Направление изменения величин в ударной волне .....463 § 88. Эволюциончость ударных волн ............466 § 89. Ударные волны в политропном газе...........469 § 90. Гофрировочная неустойчивость ударных волн.......472 § 91. Распространение ударной волны по трубе.........480 § 92. Косая ударная волна ...... .........483 § 93. Ширина ударных волн . ..........489 § 94 Ударные волны в релаксирующей среде.........495 § 95. Изотермический скачок................497 § 96. Слабые разрывы....... ..........500 Глава X. Одномерное движение сжимаемого газа.........503 „....._____ .... , .......503 98 Вязкое движение сжимаемого газа по трубе....... § 97 Истечение газа через сопло........... — „„ „„,,«„ .....ggg s 99. Одномерное автомодельное движение..........510 § 100 Разрывы в начальных условиях...........519 § 101. Одномерные бегущие волны ............526 5 102. Образование разрывов в звуковой волне.........535 § 103. Характеристики.................. 542 § 104. Инварианты Римяна . . ..............546 § 105 Произвольное одномерное движение сжимаемого газа . . . 551 § 106. Задача о сильном взрыве . . . ........558 § 107. Сходящаяся сферическая ударная волна.........563 § 108. Теория «мелкой воды» . ... ..........569 Глава XI. Пересечение поверхностей разрыва..........572 § 109. Волна разрежения . . ...........572 § 110. Типы перрсечений поверхностей разрыва.......578 §111. Пересечение ударных волн с твердой поверхностью.....585 § 112. Сверхзвуковое обтекание угла............. 588 § 113 Обтекание конического острия..............593 Глава XII. Плоское течение сжимаемого газа..........597 § 114. Потенциальное движение сжимаемого газа........597 § 115. Стационарные простые волны ... ........601 § 116. Уравнение Чаплыгина (общая задача о двухмерном стационарном движении сжимаемого газа)......... 607 .... 611 движении сжимаемого газа) § 117. Характеристики плоского стационарного течения § 118. Уравнение Эйлера — Трикоми. Переход через звуковую скорость . . ..... ........614 § 119 Решения уравнения Эйлера — Трикоми вблизи неособых точек звуковой поверхности ..... .......... 619 § 120. Обтекание со звуковой скоростью.......... 624 § 121. Отражение слабого разрыва от звуковой линии......630 Глава XIII. Обтекание конечных тел............. 638 § 122. Образование ударных волн при сверхзвуковом обтекании тел 638 § 123. Сверхзвуковое обтекание заостренного тела ....... 642 § 124. Дозвуковое обтекание тонкого крыла..........648 § 125. Сверхзвуковое обтекание крыла............651 § 126. Околозвуковой закон подобия............655 § 127. Гиперзвуковой закон подобия ............. 657 Глава XIV. Гидродинамика горения..............662 § 128. Медленное горение.................662 § 129. Детонация....................670 § 130. Распространение детонационной волны ......... 677 § 131. Соотношение между различными режимами горения .... 686 § 132. Конденсационные скачки...............689 Глава XV. Релятивистская гидродинамика............692 § 133. Тензор энергии-импульса жидкости...........692 § 134. Релятивистские гидродинамические уравнения.......694 § 135. Ударные волны в релятивистской гидродинамике.....700 § 136. Релятивистские уравнения движения вязкой и теплопроводной среды..................... 702 Глава XVI. Гидродинамика сверхтекучей жидкости........706 § 137. Основные свойства сверхтекучей жидкости........706 § 138 Термомеханический эффект.............709 § 139. Уравнения гидродинамики сверхтекучей жидкости . . . .711 § 140. Диссипагивные процессы в сверхтекучей жидкости.....719 § 141. Распространение звука в сверхтекучей жидкости.....722 Предметный указатель....................731 ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ В двух предыдущих изданиях (1944 и 1953 гг.) гидродинамика составляла первую часть «Механики сплошных сред»; теперь она выделена в отдельный том. Характер содержания и изложения в этой книге определен в воспроизводимом ниже предисловии к предыдущему изданию. Моей основной заботой при переработке и дополнении было не изменить этот характер. Несмотря на протекшие 30 лет материал, содержавшийся во втором издании, фактически не устарел — за очень незначительными исключениями. Этот материал подвергся лишь сравнительно небольшим добавлениям и изменениям. В то же время добавлен ряд новых параграфов — около пятнадцати по всей книге. За последние десятилетия гидродинамика развивалась чрезвычайно интенсивно и соответственно необычайно расширилась литература по этой науке. Но ее развитие в значительной степени шло по прикладным направлениям, а также в направлении усложнения доступных теоретическому расчету (в том числе с использованием ЭВМ) задач. К последним относятся, в частности, разнообразные задачи о неустойчивостях и их развитии, в том числе в нелинейном режиме. Все эти вопросы лежат вне рамок данной книги; в частности вопросы устойчивости излагаются (как и в предыдущих изданиях), в основном, результативным образом. Не включена в книгу также и теория нелинейных волн в диспергирующих средах, составляющая в настоящее время значительную главу математической физики. Чисто гидродинамическим объектом этой теории являются волны большой амплитуды на поверхности жидкости. Основные же ее физические применения связаны с физикой плазмы, нелинейной оптикой, различными электродинамическими задачами и др.; в этом смысле она относится к другим томам. Существенные изменения произошли в понимании механизма возникновения турбулентности. Хотя последовательная теория турбулентности принадлежит еще будущему, есть основания полагать, что ее развитие вышло, наконец, на правильный путь. Относящиеся сюда основные существующие к настоящему Цена: 200руб. |
||||