ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предисловие к русскому изданию из "Гидродинамика при малых числах Рейнольдса " В предисловии к первому английскому изданию этой книги было сказано Авторы убеждены, что в настоящее время уже заложен фундамент для серьезного научного прогресса в области гидродинамики дисперсных сред при малых числах Рейнольдса, и это послужит надежной основой для будущих исследований . То, что было будущим десять лет назад, когда писались эти строки, стало настоящим. Мы глубоко удовлетворены тем, что наши ожидания и надежды, касающиеся более широкого применения гидродинамики течений с малыми числами Рейнольдса как в чистой науке, так и в технике, за эти годы более чем оправдались. С тех пор эта область исследований развилась не только в строго академическом смысле — появились также важнейшие технические приложения основных результатов исследований. Реология полимеров и суспензий, двухфазные потоки, течение крови по капиллярам, псевдоожижение, технология эмульсий, течение в пористых средах, изучение коллоидов, смешение вязких жидкостей, перенос макромолекул через физиологические мембраны — вот лишь краткий перечень примеров из самых различных областей современной науки и техники, на которых благотворно сказалось развитие гидродинамики при малых числах Рейнольдса. [c.7] Конечно, нам очень приятно, что эта книга оценена русскими коллегами столь высоко, что признана заслуживающей перевода. Мы особо благодарны Ю. А. Буевичу за его усилия при подготовке перевода, а также признательны всем лицам, которые долго и упорно трудились для того, чтобы паша книга вышла в свет на русском языке. [c.7] Всякому, кто приступает к изучению движения жидкостей и газов в системах, содержащих частицы, бросается в глаза пропасть между книгами, посвященными теоретическим и практическим вопросам. В классической гидродинамике рассматриваются главным образом, идеальные жидкости, которые, к сожалению, не оказывают силового воздействия на обтекаемые частицы. С другой стороны, практические методы исследования таких вопросов, как псевдоожижение, седиментация и течение в пористых средах, в изобилии дают хотя и полезную, но некоррелированную эмпирическую информацию. Авторы данной книги попытались восполнить этот пробел, изложив по крайней мере основы рационального подхода к динамике жидкостей, содержащих частицы. [c.8] С педагогической точки зрения было бы целесообразно показать, что уравнения Навье — Стокса, на которых основано изложение во всех учебниках, можно с успехом применять на практике не только к элементарным задачам о ламинарном течении в трубах и о стоксовом движении одиночной частицы. Хотя для практических целей суспензию часто можно представлять себе как сплошную среду, она на самом деле состоит из дискретного набора частиц, погруженных в существенно непрерывную жидкость. Рассмотрение полной совокупности краевых задач, фактически возникающей при таком взгляде на суспензию, побуждает поставить вопрос о правомерности тех идеализаций, которыми пользуются при описании явлений переноса смеси жидкости и твердых частиц, рассматриваемой как одно целое. [c.8] Изложение в данной книге почти целиком основано на линеаризованной форме уравнений движения, которая вытекает из уравнений Навье — Стокса при отбрасывании инерционных членов в результате получаются уравнения так называемого ползущего течения, или уравнения Стокса. Такой подход равносилен допущению, что числа Рейнольдса, подсчитанные по диаметру частиц, очень малы. Во многих случаях, когда течение смеси в целом по отношению к внешним границам характеризуется большими числами Рейнольдса, все же можно говорить о малости чисел Рейнольдса для движения частиц относительно жидкости. Кроме того, инерционные эффекты менее существенны в системах, состоящих из группы частиц в ограниченной жидкой среде, нежели при движении одиночной частицы в неограниченной жидкости. [c.9] Содержание книги по существу ограничивается выводом макроскопических свойств системы жидкость — частицы из некоторых основных принципов. Общие понятия математики и гидродинамики подробно не обсуждаются, а раз7 ясняются лишь в той степени, в какой это требуется для дальнейшего изложения. Приводимый в книге экспериментальный материал содержит лишь важнейшие опытные данные, цель которых—продемонстрировать применимость теоретических результатов к реальным физическим системам. После нескольких вводных глав излагаемый материал сгруппирован в соответствии с классом соответствующей краевой задачи (аналогичным принципом построения книги пользовался Озеен в своей классической Гидродинамике ). Начиная с движения одиночной частицы в неограниченной среде здесь последовательно рассматриваются задачи о движении нескольких взаимодействующих частиц, о движении частиц при наличии ограничивающих стенок и, наконец, о движении частиц при наличии обоих упомянутых факторов. [c.9] Последние главы посвящены обтеканию коллектива частиц, а также вязкости суспензий. В этой части книги изложение носит предварительный характер и включает сравнение теории и эмпирических формул и данных. [c.9] Авторы убеждены, что в настоящее время уже заложен фундамент для серьезного научного прогресса в области гидродинамики дисперсных сред при малых числах Рейнольдса, и это послужит падежной основой для будущих исследований. Авторы надеются, что данная книга продемонстрирует читателю многогранность этой области знаний. [c.10] Здесь приводятся наиболее часто используемые в книге обозначения. Обозначения, не вводимые здесь, определяются там, где они впервые встречаются. Некоторые из этих символов иногда используются и в другом качестве. [c.11] Вернуться к основной статье