유체역학의 역사

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유체역학의 역사, 유체가 어떻게 움직이고 그 위에 작용하는 힘에 대한 연구는 고대 그리스로 거슬러 올라간다.

고대

프리 히스토리

과학적이지는 않지만 실용주의적인 유체 흐름의 지식이 고대 문명들에 의해 전시되었는데, 화살, 창, 보트, 특히 홍수 보호, 관개, 배수, 상수도를 위한 유압 공학 프로젝트와 같은 것이다.^[1] 초기 인류 문명은 강가 근처에서 시작되었고, 그 결과 수문학, 유압학, 그리고 수력 공학의 새벽과 일치했다.

아르키메데스

The fundamental principles of hydrostatics and dynamics were given by Archimedes in his work On Floating Bodies (Ancient Greek: Περὶ τῶν ὀχουμένων), around 250 BC. 그 속에서 아르키메데스는 아르키메데스의 원리라고도 알려진 부력의 법칙을 발전시킨다. 이 원리는 액체에 담근 몸이 그것이 대체하는 액체의 무게와 같은 부력을 경험한다는 것을 말한다.^[2] 아르키메데스는 평형 상태일 때 유체 질량의 각 입자가 모든 방향으로 균등하게 눌려져 있다고 주장했고, 유체 속에 떠 있는 고체 신체가 평형의 위치를 가정하고 보존해야 하는 조건에 대해 물었다.^[3]

알렉산드리아 학파

프톨레미스의 후원으로 번성했던 알렉산드리아의 그리스 학교에서는 수압기계의 건설에 시도가 있었고 기원전 120년경 압축의 샘, 사이펀, 강제펌프가 크테시비우스와 히어로에 의해 발명되었다. 사이펀은 단순한 기구지만, 강제 펌프는 복잡한 발명품인데, 이것은 유압학의 초기에는 거의 예상하지 못했을 것이다. 그것은 아마도 이집트의 바퀴나 노리아에 의해 크테시비우스에게 제안되었을 것인데, 그것은 당시 흔했고, 바퀴에 의해 둥글게 나르는 다수의 토기들로 구성된 일종의 체인 펌프였다. 이러한 기계들 중 일부에서는 항아리들은 바닥에 밸브를 가지고 있어서 큰 저항 없이 하강할 수 있고 바퀴에 가해지는 하중을 크게 감소시킨다. 그리고 만약 우리가 이 밸브가 Ctesibius의 시기만큼 일찍 도입되었다고 가정한다면, 그러한 기계가 어떻게 강제력의 발명으로 이어졌는지를 인지하는 것은 어렵지 않다.심판을 ^[3]보다

젝투스 율리우스 프론티누스

알렉산드리아 학파의 이러한 발명에도 불구하고, 그 주의는 유체의 움직임으로 향하지 않은 것 같다; 그리고 이 문제를 조사하려는 첫 시도는 네르바와 트라잔의 치세에 로마의 공공분수 조사관인 젝투스 율리우스 프론티누스에 의해 이루어졌다. 그의 작품인 De quaedrotibus urbis Romae commentarius에서, 그는 아유타지(관)에서 방출되는 물의 양을 확인하기 위해 사용되었던 방법들과, 수로나 분수대의 물을 분배하는 방법을 고려한다. 그는 오리피스에서 나오는 물의 흐름은 오리피스 자체의 크기뿐만 아니라 저수지의 물의 높이에도 달려 있으며, 필요한 경우 수도관으로부터 물의 일부를 운반하기 위해 사용되는 파이프는 전류의 원래 방향으로 다소 기울어진 위치를 가져야 한다고 말했다.그러나 오리피스의 깊이에 따라 흐르는 물의 속도에 대한 법칙에 익숙하지 않았기 때문에, 그의 결과에 나타나는 정밀함의 부족은 놀랍지 않다.^[3]

중세

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이슬람 물리학자

이슬람 과학자들, 특히 아부 레이한 비루니(973–1048)와 후에 알 카지니(fl. 1115–1130)는 특히 특정 체중을 결정하는 것과 같은 유체 정역학 분야에 실험적인 과학적 방법을 처음으로 적용했다. 그들은 비율과 최소 기법의 수학 이론을 적용했고, 대수학 및 미세한 계산 기법을 유체 정역학 분야에 도입했다.^[4]

유체 정역학에서, 비루니는 물체의 특정한 중력과 물체가 대체하는 물의 부피 사이에 상관관계가 있다는 것을 발견했다.^{[citation needed]} 그는 또한 실험 중에 테스트를 확인하는 방법을 소개하고 다양한 액체의 무게를 측정했다. 그는 또한 담수와 식염수의 무게, 그리고 뜨거운 물과 차가운 물의 무게의 차이를 기록했다.^{[citation needed]} 유체역학에 대한 그의 실험 동안, 비루니는 공기 중의 물질의 무게와 치환된 물의 무게 사이의 비율을 찾기 위해 원뿔형 척도를 발명했다.^{[5][citation needed]}

지혜의 균형잡힌 책 (1121년)에 나오는 알 카지니는 정수 균형을 발명했다.^[6]

이슬람 공학자

9세기에 바누 무사 형제의 기발한 장치들은 유체역학에서 초기 자동제어장치들을 기술했다.^[7] 불연속 가변 구조물 제어의 초기 형태인 유체에 대한 2단계 수준 제어는 바누 무사 형제에 의해 개발되었다.^[8] 그들은 또한 유체에 대한 초기 피드백 제어기에 대해서도 설명했다.^[9] 도날드 루트리지 힐에 따르면 바누 무사 형제는 정수압의 "소량 변이 이용"과 유량 시스템에서 원뿔형 밸브를 "인라인" 구성요소로 사용하는 "자동제어기로서 원뿔형 밸브의 최초 사용"이었다.^[10] 그들은 또한 플러그 밸브,^[9][10] 플로트 밸브^[9], 탭 등을 포함한 다른 밸브의 사용에 대해서도 설명했다.^[11] 바누 무사(Banu Mussa)는 '소량의 액체를 반복적으로 인출할 수 있지만, 대량으로 인출하면 추가 추출을 할 수 없다'^[10]는 초기 페일 세이프 시스템도 개발했다. 다른 액체를 붓기 위해 끝이 구부러진 이중농축 사이펀과 깔때기 역시 어느 초기 그리스 작품에도 등장하지 않는 바누 무사 형제의 독창적인 발명품이었다.^[12] 그들이 설명한 다른 메커니즘으로는 플로트 챔버와^[7] 초기 차압 등이 있다.^[13]

1206년 알자지리의 기발한 기계장치 지식서에서는 많은 유압기계를 기술하였다. 특히 중요한 것은 그의 급수 펌프였다. 체인 펌프에서 크랭크축을 처음 사용한 것으로 알려진 것은 알자지아리의 사키야 기계 중 하나였다. 간헐적 작업을 최소화하는 개념은 알자지아리의 사키야 체인 펌프 중 하나에 먼저 암시되어 있는데, 사키야 체인 펌프의 효율을 극대화하기 위한 목적이었다.^[14] 알자지리는 또한 최초의 흡인관, 흡입펌프, 이중액션 펌핑이 포함된 트윈실린더 왕복 피스톤 흡인펌프를 발명했으며 밸브와 크랭크축 연결봉 메커니즘을 조기 사용하였다. 이 펌프는 세 가지 이유로 주목할 만하다: 펌프에서 최초로 알려진 진정한 흡입관 사용(부분 진공으로 액체를 빨아들이는 것), 이중 작용 원리의 첫 번째 적용, 크랭크축 연결 로드 메커니즘을 통해 로터리에서 왕복 운동으로의 전환.^[15][16][17]

17세기와 18세기

카스텔리와 토리첼리

베네데토 카스텔리와 갈릴레오의 제자 중 두 사람인 에반젤리스타 토리첼리는 주인의 발견을 수력역학 연구에 응용했다. 1628년 카스텔리는 작은 작품인 델라 미수라 델의 아크 코렌티를 출판했는데, 이 작품에서 그는 강과 운하의 유체의 운동에서 몇 가지 현상을 만족스럽게 설명하였지만, 그는 용기의 표면 아래 오리피스의 깊이에 비례하는 물의 속도를 가정하여 위대한 파라과이론을 저질렀다. 토리첼리는 물이 작은 아지트를 통해 돌진하는 제트기에서 물이 공급된 저수지와 거의 같은 높이로 상승하는 것을 관찰하면서, 중력에 의해 그 높이로 떨어진 것처럼 같은 속도로 움직여야 한다고 상상했고, 따라서 액체의 속도에 대한 명제를 추론했다.s는 공기의 저항과 오리피스의 마찰과는 별도로, 머리의 제곱근이다. 이 정리는 1643년, 그의 논문 De motu gravium projectum의 마지막에 발표되었으며, 다른 압력 하에서 다른 아지트로부터 배출되는 물의 양에 대한 Rafaello Magioti의 실험에 의해 확인되었다(1648).^[3]

블레즈 파스칼

Blaise Pascal 수력학자들의 손에서 과학의 존엄성을 가졌고, 1663년 그가 죽은 후 그의 원고에서 발견되어 출판된 액체의 평형(Sur l'equilibre des recuer)에 관한 논문에서는 액체의 평형 법칙이 가장 간단한 방법으로 증명되었고, 실험으로 충분히 확인되었다.^[3]

마리오테와 굴리엘미니

토리첼리의 정리는 많은 후임 작가들에 의해 채용되었지만, 특히 1686년 그가 죽은 후 출판된 특성화 des oaux가 베르사유와 샹틸리에서 행해진 유체의 운동에 관한 매우 다양한 잘 전도된 실험에 기초하고 있는 Edme Mariotte (1620–1684)에 의해 고용되었다. 몇 가지 요점을 토론하면서 그는 상당한 실수를 저질렀다. 다른 사람들은 매우 피상적으로 다루었고, 그의 실험에서 그는 오리피스가 얇은 판의 구멍에 불과할 때 액체 정맥의 수축으로 인한 유출의 감소에 주의를 기울이지 않은 것이 분명했다. 그러나 그는 이론과 실험의 불일치를 레타에 귀속시키려 한 최초의 시도인 것 같다.마찰에 의한 수속의 변화 볼로냐에서 강과 운하의 조사관이었던 그의 동시대의 도메니코 굴리엘미니(1655–1710)는 강에서 이러한 속도의 감소를 하층부의 불평등에서 비롯되는 횡방향 운동 탓으로 돌렸다. 그러나 마리오테가 횡류가 존재할 수 없는 유리관에서도 이와 유사한 장애물을 관찰함에 따라 굴리엘미니에 의해 부여된 원인은 근거가 없어 보였다. 따라서 프랑스의 철학자는 이러한 장애물을 마찰의 영향으로 여겼다. 그는 파이프 옆면을 따라 방목되는 물의 필라멘트는 속도의 일부를 잃는다. 이에 따라 연속적인 필라멘트는 더 큰 속력을 가진 필라멘트가 전자에 닿아 순결을 감소시킨다. 그리고 다른 필라멘트는 그 간격에 비례하는 유사한 지연으로 영향을 받는다고 생각했다.e 파이프의 축으로부터. 이런 방식으로 전류의 중속은 감소할 수 있으며, 따라서 주어진 시간에 배출되는 물의 양은 마찰의 영향으로 이론에서 계산된 것보다 상당히 적어야 한다.^[3]

아이작 뉴턴의 연구

마찰 및 점성

흐르는 물의 속도를 감소시키는 마찰과 점도의 영향은 아이작 뉴턴 경이 수문학의 여러 가지 가지 가지에 많은 빛을 던진 공국에서 주목받았다. 카르테스식 변종체계가 보편적으로 우세했던 시기에 그는 그 가설을 조사할 필요가 있다는 것을 발견했고, 그의 조사 과정에서 그는 소용돌이의 어떤 층의 속도가 그것을 둘러싸고 있는 층의 속도 사이의 산술적 평균임을 보여주었다. 그리고 이것으로부터 분명히 벨로가 뒤따른다.파이프에서 움직이는 물의 필라멘트의 도시는 필라멘트를 둘러싸고 있는 필라멘트의 속도 사이의 산술적 평균이다. 이러한 결과를 이용해 이탈리아 태생의 프랑스 엔지니어 앙리 피토(Henri Pitot)는 이후 마찰로 인해 발생하는 지각은 액체가 움직이는 파이프의 지름과 반비례한다는 것을 보여주었다.^[3]

오리피스

뉴턴의 주의는 또한 용기의 밑바닥에 있는 오리피스에서 나오는 물의 방류로 향하였다. 그는 물이 가득 찬 원통형 용기는 물이 빠져나간 작은 구멍으로 밑바닥에 구멍을 뚫어야 하고, 용기는 항상 같은 높이로 가득 차도록 물을 공급받아야 한다고 생각했다. 그리고 나서 그는 이 원통형의 물기둥을 두 부분으로 나누어야 한다고 생각했다 – 첫째는 그가 "카타르락트"라고 불렀는데, 이것은 오리피스를 통과해야 하는 원통형 축을 중심으로 5도 하이퍼볼라의 회전으로 생성되는 하이퍼볼로이드와 둘째는 원통형 용기의 나머지 물기둥이다. 그는 이 하이퍼볼로이드의 수평 지층을 항상 움직이고 있는 것으로 여겼으며, 그 나머지 물속은 휴면 상태에 있었고, 유체 중간에 일종의 백내장이 있다고 상상했다.^[3]

이 이론의 결과를 실제로 배출되는 물의 양과 비교했을 때, 뉴턴은 오리피스에서 나오는 물이 저수지의 물의 절반 높이를 통해 하강하는 몸이 받는 속도와 같다고 결론지었다. 그러나 이러한 결론은 물 분사기가 저수지와 거의 같은 높이로 솟아오른다는 알려진 사실과는 절대적으로 화해할 수 없는 것이며, 뉴턴은 이러한 반대를 알고 있었던 것 같다. 이에 따라 1713년에 등장한 그의 공국 제2판에서 그는 자신의 이론을 재고했다. 그는 오리피스에서 발행된 유체맥(베나 컨트랙타)의 수축현상을 발견했고, 구멍의 지름 약 1 정도의 거리에서 정맥의 단면이 2 대 1의 압착된 것을 발견했다. 그러므로 그는 수축된 정맥의 단면을 물의 방출을 추론해야 하는 진정한 오리피스로 간주하고, 폐수의 속도는 저수지의 전체 높이에서 기인한다고 여겼으며, 이 때문에 그의 이론은 여전히 심각한 반대에도 불구하고 경험의 결과에 더욱 부합하게 되었다..^[3]

흔든다

뉴턴은 또한 파동의 움직임이라는 어려운 주제를 가장 먼저 조사한 사람이기도 했다.^[3]

다니엘 베르누이

1738년 다니엘 베르누이는 그의 하이드로디나미카 수 데 비리우스와 모티버스 플루토룸 코멘타리를 출판했다. 그의 유체 운동 이론은 그의 회고록 "카날레 퀘쿤크당 물병자극"에서 처음 발표되었으며, 1726년에 상트페테르부르크의 아카데미에 전달되었으며, 경험에 부합하는 것으로 보이는 두 가지 가정에 기초하였다. 그는 오리피스로 자신을 비우고 있는 용기에 담긴 유체의 표면은 항상 수평으로 유지되며, 유체 질량이 같은 부피의 무한히 많은 수평 지층으로 분할된다고 생각되면 이 지층이 서로 인접하게 유지되고, 그들의 모든 지점이 수직으로 하강하며, vepit과 함께 수직으로 하강한다고 생각했다.위치의 폭 또는 저장소의 수평 부분에 반비례한다. 각 층의 움직임을 판단하기 위해, 그는 협회의 원리를 채택했고, 매우 우아한 해결책을 얻었다. 그러나 그 원리에 대한 일반적인 설명이 없는 상황에서, 그의 결과는 그렇지 않았다면 마땅히 받아야 할 자신감을 명령하지 못했고, 이론이 좀 더 확실해지고, 오로지 역학의 기본 법칙에 의존하는 것이 바람직해 졌다. 이 의견에 찬성했던 콜린 매클라우린과 존 버눌리는 1742년에 출판된 플럭시온스에 있는 것과 다른 하나는 그의 작품 중 4권을 이루는 순수 기계학에서 나온 것이다. 매클라우린이 채용한 방법은 충분히 엄격하지 않다고 생각되어 왔다. 그리고 존 버누이의 방법은 라그랑주(Lagrange)^[3]의 생각으로는 명확성과 정밀성에 결함이 있다.

장 르 론달렘베르

다니엘 베르누이의 이론은 장 르 론드 달렘베르트에 의해서도 반대되었다. 제이콥 베르누이의 진자 이론을 일반화했을 때 그는 매우 단순하고 일반적인 역학의 원리를 발견하여 신체의 운동 법칙을 평형 법칙으로 축소시켰다. 그는 이 원리를 유체의 운동에 적용하였고, 1743년 그의 다이나믹스가 끝날 때 그것의 적용의 샘플을 주었다. 그것은 1744년에 출판된 그의 <특징 데스 플루이드>에서 더욱 완전히 발전되어, 유체의 평형과 운동과 관련된 문제들에 대한 단순하고 우아한 해답을 주었다. 그는 비록 그의 미적분은 매우 다른 방식으로 확립되었지만, 다니엘 베르누이와 같은 추정을 사용했다. 그는, 매 순간, 지층의 실제 운동을 이전의 순간과 잃어버린 운동으로 구성되는 것으로 생각했다; 그리고 잃어버린 운동들 사이의 평형 법칙은 그에게 유체의 운동을 나타내는 방정식을 제공했다. 그것은 어떤 정해진 방향에서 유체의 입자의 움직임을 방정식으로 표현하는 데 필요한 것으로 남아 있었다. 이러한 방정식은 두 가지 원리 즉, 평형 상태에서 유체의 덩어리로 취한 직사각형 운하가 그 자체가 평형 상태라는 것과, 유체의 일부가 한 장소에서 다른 곳으로 통과할 때 같은 부피를 보존하거나, 유체가 e일 때 주어진 법칙에 따라 팽창한다는 두 가지 원리에서 알렌베르트에 의해 발견되었다.lastic. 1752년에 그의 에사이 수르 라 레저항성 des fluides에서 출판된 그의 기발한 방법은 그의 오푸스큘리스 수학에서 완벽에 도달했고, 레온하르트 오일러에 의해 채택되었다.^[3]

레온하르트 오일러

유체의 움직임에 관한 질문의 해결은 레온하르트 오일러의 부분 미분 계수에 의해 이루어졌다. 이 미적분은 처음에 달랑베르트에 의해 물의 움직임에 적용되었고, 그와 오일러 둘 다 특별한 가설 없이 제한된 공식의 유체 이론을 나타낼 수 있게 했다.^[3]

피에르 루이 조르주 두부아트

이 시기의 수역학 과학에서 가장 성공한 노동자 중 하나는 피에르 루이 조르주 두부아트(1734–1809)이다. 압베 샤를 보수트(Nouvelles Experiences sur la résistance des fluides, 1777년)의 단계에 따라, 그는 1786년 유체의 운동에 대한 만족스러운 이론을 담은 그의 프린세스 드 하이드라울리크의 개정판을 출판했는데, 이 개정판은 오로지 실험에만 기초하였다. 두부아트는 물이 완벽한 유체라면, 그리고 물이 무한히 매끄럽게 흐르는 통로라면, 마치 경사면을 타고 내려오는 물체처럼 그 움직임이 계속 가속될 것이라고 생각했다. 그러나 강의 움직임이 계속 가속되지 않고, 곧 균일한 상태에 이르기 때문에 물의 점도와 그것이 내려가는 수로의 마찰이 가속력과 같아야 한다는 것은 명백하다. 따라서 두부아트는 물이 어떤 채널이나 침대로 흐를 때, 그것이 움직일 의무가 있는 가속력은 그것 자체의 점성이나 침대의 마찰에서 발생하든 그것이 만나는 모든 저항의 합과 같다는 것을 근본적인 중요성의 명제로 가정했다. 이 원칙은 1779년에 등장한 그의 작품 초판에 그가 채용한 것이다. 그 판에 포함된 이론은 다른 사람들의 실험에 기초하였지만, 그는 곧 그렇게 새롭고, 보통의 이론과는 너무나 다른 결과를 이끌어내는 이론이 전자보다 더 직접적으로 새로운 실험에 기초해야 한다는 것을 알게 되었고, 그는 1780년부터 1783년까지 이 이론들의 수행에 고용되었다. 보수트의 실험은 온건한 선언성의 파이프에서만 이루어졌지만, 두부아트는 모든 종류의 선언성을 사용했고, 다양한 크기의 채널에서 그의 실험을 했다.^[3]

19세기

헤르만 폰 헬름홀츠

1858년 헤르만 폰 헬름홀츠는 자신의 세미날짜 논문 "위베르 통합탈 데르 하이드로다이나미셴 글리중겐, 웰체 덴 위르벨베웨궁엔 엔트레스프렌"을 저널 퓌르 다인 und 앙겔완트 수티크(55권, 페이지 25–55)에 발표했다. 너무나 중요한 논문이어서 몇 년 후 P. G. Tait는 철학적 잡지의 33권, 페이지 485–512 (1867)에 " 소용돌이 운동을 표현하는 수역학적 방정식의 통합에 대하여"라는 영문 번역문을 실었다. 헬름홀츠는 논문에서 오늘날 유체역학의 진보된 교과서에서 발견되는 것과 거의 같은 방법으로 그의 세 가지 " 소용돌이 운동의 법칙"을 제정했다. 이 연구는 전반적으로 유동역학과 과학에 대한 vorticity의 중요성을 확립했다.

다음 세기에 걸쳐서 볼텍스 역학은 유체역학의 하위 분야로서 성숙해졌으며, 항상 적어도 그 주제에 관한 논문의 주요 장을 지휘한다. 따라서, H. 램의 잘 알려진 수역학 (제6회, 1932년)은 G. K. 바첼러의 유체역학 입문 (1967년)과 같이 활달성과 소용돌이 역학에 대한 전체 장을 할애한다. 적절한 시기에 모든 논문들은 소용돌이 운동에 바쳐졌다. H. Poincaré의 Téory des Tourbillons (1893년), H. Villat의 Lesons sur la Téory des Tourbillons (1930년), C. 트뤼셀의 <보르티시티의 운동학>(1954), P. G. 사프만의 <보텍스 역학>(1992) 등이 언급될 수 있다. 과학 회의의 초기 개별 세션에서는 vortice, vortex motion, vortex motion, vortex dynamics, vortex flow에 전념했다. 이후 회의 전체가 이 주제에 전념하게 되었다.

헬름홀츠 작품의 적용 범위는 대기 및 해양학적 흐름을 포괄하고, 모든 공학 분야와 응용 과학 분야, 그리고 궁극적으로는 슈퍼플루이드(오늘날 보세-아인슈타인 응축물 포함)에까지 확대되었다. 현대 유체 역학에서 흐름 현상을 설명하는 데 있어서 소용돌이 역학의 역할은 확고하게 확립되어 있다. 잘 알려진 항구가 이름을 얻었으며, 대중 매체에는 허리케인, 토네이도, 물웅덩이, 항공기 후행선(예: 날개끝 항아리), 배수구 항아리(욕조 소용돌이 포함), 연기 고리, 수중 버블 공기 링, 선박 프로펠러 뒤의 공동화 항아리 등이 정기적으로 묘사되어 있다. 기술 문헌에는 특별한 조건 하에서 발생하는 많은 변덕들 역시 이름이 있다: 허풍스런 몸체 뒤에서 일어나는 카르만 소용돌이 거리, 회전하는 실린더 사이의 테일러 변덕들, 구부러진 벽을 따라 흐르는 괴르틀러 변덕들 등.

가스파르트 리체 데 프라니

흐르는 물에 대한 이론은 가스파르트 리체 데 프론 (1755–1839)의 연구에 의해 크게 발전되었다. 그는 이전 노동자들의 가장 좋은 실험들을 모아 82명(도관 수속의 속도 50명, 운하의 속도 31명)을 선택했고, 이를 물리 및 기계 원리에 대해 논의하면서 r의 속도에 대해 간단한 표현을 제공하는 일반적인 공식들을 도출하는 데 성공했다.단수^[3]

요한 알베르트 에텔웨인

1801년에 Handbuch der Mechanomicalik und der Hydraidik라는 제목의 귀중한 유압학 컴파운드를 출판한 베를린의 A. Eytelwein은 복합 파이프에 의한 물의 배출 주제, 제트의 움직임, 그리고 평면과 비스듬한 표면에 대한 그들의 충동을 조사했고, 그는 물레바퀴가 최대 e를 가질 것이라는 것을 이론적으로 보여주었다.그 둘레가 시냇물의 절반의 속도로 움직일 때 그 둘레가 감염된다.^[3]

장 니콜라스 피에르 하셰트 등

JNP 하셰트는 1816–1817년에 유체의 분출과 혈관의 배출에 관한 실험 결과를 담은 회고록을 출판했다. 그의 목적은 유체 정맥의 수축된 부분을 측정하고, 추가 관에 수반되는 현상을 조사하고, 유체 정맥의 형태와 다른 형태의 오리피스를 채용했을 때 얻어지는 결과를 조사하는 것이었다. 오리피스에서 나오는 물의 방류에 관한 광범위한 실험(Expériismus hydraidique, Paris, 1832년)은 J. V. Poncelet(1788–1867)과 J. A. Lesbros(1790–1860년)에 의해 프랑스 정부의 지시에 따라 수행되었다.^[3]

P. P. Boileau(1811–1891)는 그들의 결과를 토론하고 자신의 실험들을 추가했다. (Traité de la mesure des eaux courantes, 1854년, 파리, 1854년). K. R. Bornemann은 이 모든 결과를 세심하게 재검사하고, 다른 조건에서 방출 계수의 변동을 표현하는 공식을 부여했다(Civil Ingénieur, 1880). 율리우스 와이스바흐(1806–1871)도 유체의 배출에 관한 많은 실험적인 조사를 했다.^[3]

J. B. 프랜시스(Lowell 유압 실험, 보스턴, 미사, 1855년)의 실험으로 그는 보를 통한 방류에 대해 수용된 공식의 변화를 제안하게 되었고, 한 세대 후 이 주제에 대한 매우 완전한 조사가 앙리-에밀 바진에 의해 수행되었다. 파이프와 수로의 물의 흐름에 대한 정교한 조사는 헨리 G. P. 다아시(1803–1858)에 의해 수행되었고 바진이 계속하여 프랑스 정부를 희생시켰다(Recherches hydraffices, Paris, 1866).^[3]

안드레아스 루돌프 할러처 등

독일의 기술자들은 또한 강의 흐름의 측정에 특별한 주의를 기울였다; 안드레아스 루돌프 할라허의 Beitrége Jur Hydrographie des Königreiches Bömen (Prague, 1872–1875)은 이러한 종류의 값진 측정이 포함되어 있었고, 실험 결과와 제안되었던 흐름의 공식의 비교도 포함되어 있었다. 발행 날짜까지, 그리고 중요한 자료는 앤드류 앳킨슨 험프리스와 헨리 라콤 애벗이 미국 정부를 위해 만든 미시시피 주의 증원, 로버트 고든의 이라와디 강에서의 증원, 그리고 알렌 J. C. 커닝햄의 갠지스 운하 실험에 의해 산출되었다.^[18] 쿨롱이 느린 속도에 대해 조사한 물의 마찰은 선박저항 이론(영국)에서 큰 가치를 지닌 윌리엄 프라우드(1810–1879)에 의해 더 빠른 속도에 대해 측정되었다. 연합 보고서, 1869년), 스트림 라인 운동은 오스본 레이놀즈 교수와 헨리 S 교수가 연구했다. 힐쇼^[3]

20세기

이 구간은 확장이 필요하다. 추가하면 도움이 된다.(2010년 7월)

보텍스 역학의 발전

Vortex Dynamics는 유체 역학의 활기찬 하위 분야로, 주요 과학 회의에서 주의를 끌고 주제에 완전히 초점을 맞춘 워크숍과 심포비아를 촉진한다.

볼텍스 역학의 역사에서 기이한 전환은 훗날 켈빈 경인 윌리엄 톰슨의 원자에 대한 볼텍스 이론이었다. 그의 기본적인 생각은 원자가 에테르에서 소용돌이 운동으로 표현되어야 한다는 것이었다. 이 이론은 양자 이론을 수십 년 앞섰고 그 원인의 과학적 지위 때문에 상당한 관심을 받았다. 이 이론을 추구하는 동안 많은 볼텍스 역학에 대한 심오한 통찰이 생겨났다. 다른 흥미로운 곡물들은 오늘날 그래프 이론, 위상, 매듭 이론의 선구적인 노력으로 여겨지는 P. G. Tait에 의한 단순한 매듭의 첫 번째 계수였다. 결국 켈빈의 소용돌이 원자는 머리가 잘못된 것으로 보였지만, 그것이 촉발한 소용돌이 역학의 많은 결과들은 시간의 시험을 견뎌냈다. 켈빈 자신은 순환의 개념을 창안했고, 물질적 윤곽선 주위의 무의식적인 유동 순환이 보존될 것이라는 것을 증명했다. This result — singled out by Einstein in "Zum hundertjährigen Gedenktag von Lord Kelvins Geburt, Naturwissenschaften, 12 (1924), 601–602," (title translation: "On the 100th Anniversary of Lord Kelvin's Birth"), as one of the most significant results of Kelvin's work provided an early link between fluid dynamics and topology.

보텍스 역학의 역사는 특히 중요한 결과의 발견과 재발견에 풍부해 보인다. 왜냐하면 얻어진 결과는 발견 후에 완전히 잊혀졌다가 수십 년 후에 다시 발견되었기 때문이다. 이리하여 비행기의 3점포 문제의 통합성은 1877년 발터 그뢰블리라는 젊은 스위스의 응용 수학자의 논문에서 해결되었다. 헬름홀츠와 키르흐호프를 둘러싼 과학자들의 일반적인 서클에서 괴팅겐에 쓰여졌음에도 불구하고, 그리고 키르흐호프의 이론물리학 강의와 램의 수역학 같은 다른 주요 문헌에서 언급되었음에도 불구하고, 이 해결책은 대체로 잊혀졌다. 저명한 응용 수학자 J. L. Synge의 1949년 논문은 짧은 부활을 창조했지만, Synge의 논문은 차례차례 잊혀졌다. 25년 후 E. A. Novikov의 1975년 논문과 H. Aref의 1979년 혼돈에 관한 논문이 마침내 이 중요한 초기 작업을 밝혀냈다. 이후 4피질 문제에서 혼돈에 대한 해명, 그리고 3가지 변칙에 의한 수동적 입자를 붙이는 과정에서 그뢰블리의 작품은 "현대 과학"의 일부가 되었다.

이런 종류의 또 다른 예로 삼차원 소용돌이 필라멘트 운동을 위한 이른바 국부유도 근사(LIA)가 있는데, 암스, 하마, 베초프 등의 작품을 통해 1960년대 중반에 인기를 얻었으나, 유명한 이탈리아 매트의 영재 다리오스의 작품에서는 20세기 초부터 현재까지 드러난다.혈우병 T 레비시비타 다리오스는 몇 가지 형태로 그의 결과를 발표했지만, 결코 당대의 유동역학 문헌에 동화되지 않았다. 1972년 H. 하시모토는 다 리오스의 「intrinsic 방정식」(Later가 R에 의해 독자적으로 재발견됨)을 사용하였다. Betchov)는 RIA에 따른 소용돌이 필라멘트의 움직임이 비선형 슈뢰딩거 방정식과 어떻게 관련될 수 있는지를 보여준다. 이는 보텍스 필라멘트가 큰 진폭의 고독한 트위스트 파장을 지지할 수 있다는 사실이 그때 깨달았기 때문에 즉시 문제를 "현대 과학"의 일부로 만들었다.

추가 읽기

• J. D. 앤더슨 주니어(1997) A History of Aerodynamics (Cambridge University Press) ISBN0-521-45435-2
• J. D. 앤더슨 주니어(1998) 유체 역학의 역사에 대한 일부 성찰, <유체역학 핸드북>(편집: R.W. Johnson, CRC Press) 2장.
• J. S. Calero (2008. 유체역학의 창세기, 1640–1780 (스프링어) ISBN 978-1-4020-6414-2
• O. 다리골(2005년). 흐름의 세계: 베르눌리스에서 프랑들(옥스포드 대학 출판부)까지 수력역학의 역사. ISBN 0-19-856843-6
• P. A. Davidson, Y. Kaneda, K. Moffatt, K. R. Srinivasan (eds, 2011) 난기류를 통한 항해 (캠브리지 대학 출판부) ISBN 978-0-521-19868-4
• M. 에커트(2006년). 유체 역학의 여명: 과학과 기술 사이의 규율. ISBN 978-3-527-40513-8
• G. 가브레히트(ed, 1987). 수력학 및 수력 연구: 역사적 고찰(A.A. Balkema). ISBN 90-6191-621-6
• M. J. 라이트힐(1995) 유체역학, L.M. Brown, A. Pais, B.의 20세기 물리학 에드. 피파드(IOP/AIP), 제2, 페이지 795–912.
• H. Rouse와 S. 잉스(1957) 수력학의 역사(아이오와 주립대학 수력연구소 아이오와)
• G. A. 토카티(1994년). 유체역학의 역사와 철학. ISBN 0-486-68103-3

참조