но оценить вектором со угловой скорости или ротором, равным удвоенной угловой скорости движения жидкости в данной точке и выражаемым как отношение циркуляции скорости, т.е. криволинейного интеграла скорости вдоль замкнутого контура к охватываемой площади.
Однако такое выражение, принятое в гидродинамике и приближенно пригодное для описания вихрей, имеющихся в идеальной жидкости, уже с большой натяжкой может быть использовано даже применительно к обычной жидкости. Из этого уравнения вытекает, например, что вблизи центра вращения линейная скорость потоков жидкости неограниченно возрастает, и, чтобы избежать явного абсурда, приходится принимать допущение типа того, что центр вихря вращается по закону твердого тела. Для газового вихря, в котором среда сжимается во много раз и на поверхности которого возникает пограничный слой, и это приближение не годится. В уравнениях Навье-Стокса безнадежно искать решение проблемы о турбулентном течении даже несжимаемых жидкостей, не говоря уже
о сжимаемых газовых потоках.
В литературе о газовых вихрях почти ничего не сказано, нет даже описания их структуры. Между тем роль газовых вихрей в природе весьма велика, а в будущем, в связи с развитием эфиродинамики, роль знаний о природе и возникновении газовых разомкнутых и замкнутых тороидальных вихрей, особенно винтовых, возрастет значительно. Но теории таких вихрей практически нет.
Множество проблем возникает при изучении энергетики турбулентных течений и особенно газовых вихрей, энергетика которых явно не соответствует привычным положениям.
Особую роль начинают играть пограничные слои, теория которых разработана недостаточно. Сложные процессы перехода скоростей от слоя к слой при одновременном изменении плотности, вязкости и температуры, обмен энергии между движущимися слоями представляют собой весьма сложные задачи, для которых до сих пор нет даже удовлетворительных приближенных решений. То же относится и к взаимодействию газовых вихрей в пределах пограничных слоев.
Взаимодействие винтовых струй практически не описано. Используемые в гидроаэромеханике приближения практически носят полуэмпирический характер и обоснованы недостаточно. Критерии подобия, с натяжкой применяемые для жидких систем, для вязкого сжимаемого газа носят весьма условный характер.
Гидроаэромеханика, пройдя большой путь, тем не менее находится далеко от своего завершения, и дальнейшее ее развитие ждет своих энтузиастов.
Ряд проблем выдвинули и такие направления, как теория нелинейных колебаний, динамика твердого тела, теория устойчивости движения. В ряде случаев вместо «детерминированных», т.е. заранее известных величин приходится рассматривать вероятностные величины.
Много новых проблем возникает и на стыке новых наук. В этом плане появление эфиродинамики, оперирующей с чрезвычайно разреженным, многократно сжимаемым и слабо вязким газом чрезвычайно высокой внутренней энергетики выдвигает серию проблем перед механикой сплошной среды, особенно в части структур газовых образований различной плотности и устойчи-
вости, в части структуры пограничного слоя вихрей, взаимодействия вихревых образований и т.п. Таким образом, даже в такой освоенной области, как механика, имеются многие направления, над которыми нужно продолжать работать, и развитие механики должно продолжаться.
Литература к главе 2.
1. Богомолов А Н. Механика в истории человечества. М., Наука, 1978, 151 с.
2. Григорьян А.Т. Механика в России. М., Наука, 1978, 192 с.
3. Григорьян А.Т., Рожанский М М. Механика и астрономия на средневековом Востоке М., Наука, 1980, 200 с.
4. Григорьян А.Т. Механика от античности до наших дней. М., Наука, 1974, 479 с.
5. Григорьян А.Т. Очерки развития механики в СССР М., Русский язык, 1974, 278 с.
6. Лаврентьев М.А Механика и научно-технический прогресс. Доклад на юбилейной сессии АН СССР М., изд-во АН СССР, 1975, 24 с.
7. Мандрыка А.П. Эволюция механики в ее взаимосвязи с техникой (до середины XVIII в ). Л., Наука, 1972, 251 с.
8. Мандрыка А.П. Взаимосвязь механики и техники (1770-1970). Л., Наука, 1975, 323 с.
9. Тюлина И.А История и методология механики. М., изд-во МГУ, 1979, 282 с.
10. Механика и цивилизация XVII-XIX вв. Сб. ст. ИЕЕиТ АН СССР. Под ред. А Т.Григорьяна, Б.Г.Кузнецова. М., Наука, 1979, 527 с.
11. Исследования по истории механики. Сб. ст. под ред. Н.М.Меркулова. М.,Наука, 1981, 311 с.
12. Исследования по истории механики. Сб. ст. под ред. А.Т.Григорьяна. М., Наука, 1983, 286 с.
13. Исследования по истории физики и механики. Сб. ст. под ред. А.Т.Григорьяна.М., Наука; 1985- 311 с., 1987-245 с.; 1988-260 с.; 1989-267 с.; 1990-244 с.; 1993-1997 - 233с.
14 Механика в истории мировой науки. Сб. ст. под ред. В С.Кирсанова. Наука,1993, 227 с.
