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L.普朗特(1875~1953)

  德国力学家。近代力学奠基人之一。1875年2月4日生于弗赖辛,1953年8月15日卒于格丁根。

  普朗特在大学时学机械工程,后在慕尼黑工业大学A.弗普尔(1854~1924)教授指导下攻弹性力学,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》),受到格丁根大学数学教授F.克莱因的赏识,克莱因推荐他担任格丁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的成果。

  19世纪末,流体力学研究有两个互不相通的方向。一个是数学理论流体力学或水动力学,当时已达到较高水平,但计算结果与一些实验很不相符。另一个是水力学,它主要根据实验结果归纳出半经验公式,应用于工程实际。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。

  普朗特重视观察和分析力学现象,养成非凡的直观洞察能力,善于抓住物理本质,概括出数学方程。他曾说:“我只是在相信自己对物理本质已经有深入了解以后,才想到数学方程。方程的用处是说出量的大小,这是直观得不到的,同时它也证明结论是否正确。”

  普朗特在流体力学方面的主要贡献有:①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。②风洞实验技术。他认为研究空气动力学必须作模型实验。1906年建造了德国第一个风洞,1917年又建成格丁根式风洞。③机翼理论。在实验基础上,他于1913~1918年提出了举力线理论和最小诱导阻力理论,后又提出举力面理论等,为机翼理论作出了卓越的贡献。④湍流理论。提出层流稳定性和湍流混合长度理论。此外还有亚声速相似律和可压缩绕角膨胀流动,后被称为普朗特-迈耶尔流动。他在气象学方面也有创造性论著。

  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,后来被A.A.格里菲思和G.I.泰勒用来确定各种复杂截面形状柱体的抗扭刚度。 他继承并推广了 A.J.C.B.de圣维南所开创的塑性流动的研究。T.von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卡门外,还有J.阿克莱特、A.L.纳戴、W.普拉格等。S.P.铁木辛柯和J.P.邓哈托也曾跟他作过研究工作。

  普朗特在应用力学、水动力学和空气动力学方面的全部论文汇编为《全集》,共3卷,1961年出版。他的流体力学专著《流体力学概论》,1942年出版,中译本1974年出版,1981年出增订本。此外,他与O.G.蒂琼合写《应用水动力学和空气动力学》,1931年出版。

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