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现代空气动力学的开拓者–路德维希•普朗特

路德维希•普朗特(Ludwig Prandtl,1875年2月4日-1953年8月15日)德国力学家。近代力学奠基人之一。,1953年8月15日卒于哥廷根(Göttingen)。

现代空气动力学的开拓者--路德维希•普朗特

普朗特生于慕尼黑附近的弗赖辛,他的父亲是一位教授,从小就鼓励他观察大自然并探索自然界事物。1894年进入慕尼黑工业大学攻读机械工程,后在弗普尔教授指导下攻读弹性力学,于1900年得博士学位。1901年在一机械厂工作中,因改进用管道抽吸废屑的装置发现了气流分离问题;后来在汉诺威大学任教授时,用自制水槽观察曲面流动现象,三年后提出边界层的理论。他在1904年海德堡国际数学大会上宣读关于边界层的论文(全名是《论粘性很小的流体的运动》),受到哥廷根大学数学教授菲利克斯•克莱因的赏识,克莱因推荐他担任哥廷根大学应用力学系主任,后又支持他建立并主持空气动力实验所和威廉皇家流体力学研究所。在近半个世纪中,普朗特注意理论与实际的联系,在力学方面取得许多开创性成果。

普朗特在流体力学方面的主要贡献有:

•边界层理论。他在观察、实验的基础上,提出绕物体流动的小粘性边界层方程,为计算摩擦阻力、求解分离区和热交换等问题奠定了基础。普朗特的边界层理论把理论和实验结合起来,奠定了现代流体力学的基础。边界层理论在应用数学上标志着奇异摄动法的开端。

•风洞实验技术

•机翼理论

•湍流理论

普朗特在固体力学方面也有不少贡献。他的博士论文(1899)探讨了狭长矩形截面梁的侧向稳定性。1903年提出了柱体扭转问题的薄膜比拟法,他继承并推广了圣维南所开创的塑性流动的研究。卡门在他指导下完成的博士论文(1910)是关于柱体塑性区的屈曲问题。普朗特还解决了半无限体受狭条均匀压力时的塑性流动分析(1921)。他在塑性力学方面也有开创性的研究。

普朗特培养了许多国际知名的力学家,除近代力学另一奠基人冯•卡门外,还有阿克雷特、A.L.纳戴、威廉•普拉格等。铁木辛柯和邓哈托也曾跟他作过研究工作。关门弟子陆士嘉是普朗特唯一的一位女学生,也是普朗特唯一的一位中国学生。

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