Ludwig Prandtl

Ritratto fotografico di Ludwig Prandtl (1937). Dati chiave

Nascita	4 febbraio 1875 Freising ( Regno di Baviera )
Morte	15 agosto 1953 Gottinga ( Germania Ovest )
Casa	Goettingen
le zone	Meccanica dei fluidi
Istituzioni	Istituto Max-Planck per la meccanica dei fluidi
Diploma	Università Luigi e Massimiliano di Monaco
Supervisore	August Föppl
Studenti di dottorato	Heinrich Blasius Theodore von Kármán Ivan Nikuradzé Theodor Meyer
Rinomato per la	Strato limite Prandtl numero Prandtl-Meyer stress Prandtl ipotesi di miscelazione
Premi	Premio Alfred Ackermann-Teubner (1918) Medaglia Daniel Guggenheim (1930) Comandante dell'Ordine al Merito della Repubblica Federale di Germania (1953) Membro della Royal Society (1934)

Ludwig Prandtl (nato il4 febbraio 1875a Freising e morì15 agosto 1953a Gottinga ) è un ingegnere e fisico tedesco . Ha dato importanti contributi alla meccanica dei fluidi (dove ha identificato in particolare la teoria dello strato limite ) e la teoria della resistenza dei solidi.

Biografia

Prandtl ha studiato all'Università Tecnica di Monaco . Ottenuta la licenza, divenne assistente (e in seguito anche genero) di August Föppl , famoso professore di ingegneria meccanica. Si è laureato in ingegneria presso l' Università Louis-et-Maximilien di Monaco di Baviera con una tesi su " Buckling , an example of unstable equilibrium" (14 novembre 1899). L'anno successivo la stessa università gli conferisce il titolo di Dottore in Scienze. Ha poi lavorato presso le fabbriche MAN allo sviluppo di linee di assemblaggio. Fu mentre lavorava su un depolveratore ad aspirazione che si dedicò per la prima volta alla meccanica dei fluidi.

Indagando il problema della torsione di travi a sezione massiccia, ha scoperto l '"analogia della membrana", che mette in relazione la distribuzione dello sforzo di taglio in una trave in torsione , alla deflessione di una membrana tesa nello stesso modo della sezione. della trave. Ha insegnato presso l' Università di Hannover (ora Università Gottfried-Wilhelm Leibnitz) poi, il1 ° settembre 1904, è stato chiamato all'Università di Göttingen . Lì, dal 1906 al 1908, Theodore von Kármán preparò il suo dottorato sotto la sua supervisione. In riconoscimento della teoria dello strato limite che aveva reso nota nel 1904, fu anche nominato direttore del nuovissimo Max-Planck Institute for Fluid Mechanics a Göttingen (AVA) nel 1909. Lavorava sui flussi dal 1907. supersonic and onde d'urto che, secondo le previsioni fatte nel 1860 a Gottinga dal matematico Bernhard Riemann , devono accompagnarle. Sviluppò così un metodo per visualizzare le oscillazioni degli strati d'aria all'uscita di un ugello Laval, poi nel 1908 costruì la prima galleria del vento in Germania: grazie a questi dispositivi, sviluppò la sua teoria dei profili alari , che aveva un influenza duratura sull'aerodinamica . Ha identificato le condizioni per il distacco di uno strato limite dalla zona di flusso laminare e ha suggerito un profilo di velocità per il flusso in un tubo cilindrico. È nel 1910 che le sue ricerche sui flussi turbolenti lo portano ad evidenziare il ruolo del cosiddetto numero “Prandtl” . $r ^ {{1/7}}$

Insieme a Max Munk e Albert Betz , che era stato il suo successore al Centro di ricerca di Göttingen dal 1936 , cercò una formula accettabile per il calcolo della portanza . Dal 1919 aveva sviluppato una teoria della resistenza che, andando oltre i precedenti lavori di FW Lanchester (1909) e Zhukovsky (1910), consentiva per la prima volta di progettare mediante il calcolo dei profili alari. Prandtl ha infine studiato la compressibilità dell'aria a velocità subsoniche e in questa occasione ha introdotto la cosiddetta similitudine Prandtl-Glauert .

Si interessava anche alla deformazione dei metalli duttili: determinava il carico che causava il flusso plastico di un solido piano semi-infinito punzonato su una larghezza finita, e generalizzava il concetto di " comportamento perfettamente plastico ". La cosiddetta legge di flusso "Prandtl-Reuss", che mette in relazione la deformazione con lo stress nel dominio della plastica, è stata pubblicata nel 1924.

Dal 1920 collabora con Adolf Busemann alla costruzione di una galleria del vento per flussi supersonici. Nel 1929 sviluppò un metodo di calcolo dei reattori ancora in uso, es. nelle gallerie del vento e per la progettazione missilistica. Prandtl diresse il Kaiser-Wilhelm-Institut d'Hydraulique dal 1925 al 1946. Durante la seconda guerra mondiale , nel 1942 divenne presidente della Direzione della ricerca aeronautica e dell'Alto Comando della Luftwaffe , riferendo direttamente a Hermann Göring .

Nel 1947 riprese l'incarico di direttore del Max-Planck Institute for Fluid Mechanics . Ha proseguito la sua ricerca sulle applicazioni del concetto di strato limite nel flusso di un fluido attorno ad un ostacolo, sui fenomeni di separazione dei fluidi, sulla classificazione dei flussi ma anche sulla meteorologia dinamica.

La German Aeronautics and Aerospace Society (Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt) assegna ogni anno l'anello Ludwig-Prandtl, un premio destinato ai ricercatori che si sono distinti per contributi significativi in tutte le discipline della scienza del volo. Nel 1970, un cratere sul lato opposto della Luna è stato chiamato Prandtl in omaggio al ricercatore tedesco.

Opere e invenzioni

Il libro più famoso di Prandtl è il suo corso di idraulica, pubblicato nel 1931 con il titolo Führer durch die Strömungslehre . Il Prandtl rimane nei paesi di lingua tedesca la classica meccanica dei fluidi; più volte rivisto e aggiornato, è nel 2010 alla sua 12 ° edizione (aggiornato nel 2008).

La sonda Prandtl , una variante del tubo di Pitot , è uno strumento per misurare la pressione statica e la pressione dinamica di un fluido che scorre . In aeronautica permette di apprezzare la velocità dell'aereo rispetto all'aria.

Nei paesi di lingua tedesca, per i flussi di carico, viene utilizzata la formula empirica proposta da Prandtl per il calcolo delle perdite di carico lineare anziché quella di Colebrook-White .

Führer durch die Strömungslehre , Vieweg Verlag,1931( Ripr. 12 ° ed. 2008), 718 p. ( ISBN 3-528-48209-5 )

Appendici

Bibliografia

(it) Árpád Nádai , Teoria del flusso e frattura dei solidi , vol. 2, Mc-Graw Hill,1963, 710 p. , 2 vol., P. 459
(de) Herbert Oertel , Prandtl: Führer durch die Strömungslehre: Grundlagen und Phänomene , Braunschweig ua, Vieweg,2002( ISBN 3-528-48209-5 )
(da) Johanna Vogel-Prandtl , “ Ludwig Prandtl. Ein Lebensbild. Erinnerungen, Dokumente " , Nachdr. der Ausg. Gottinga , Max-Planck-Inst. für Strömungsforschung,1993 ; Univ.-Verl. Gottinga, 2005 ( ISBN 3-938616-34-2 )
(de) G Schmitt e W. Schwipps, Pioniere der frühen Luftfahrt , Berlino, Gondrom Verlag,1995( ISBN 3-8112-1189-7 )

link esterno

Note e riferimenti

(de) Questo articolo è parzialmente o interamente tratto dall'articolo di Wikipedia in tedesco intitolato “ Ludwig Prandtl ” ( vedi elenco degli autori ) .

Titolo originale: Kipp-Erscheinungen, ein Fall von instabilem Gleichgewicht
Analogia esposta in (de) L. Prandtl , " Zur torsion von prismatischen stäben " , Physische Zeitschrift , vol. 4,1903, p. 758-770
Vedi Johanna Vogel-Prandtl, Ludwig Prandtl: A Personal Biography Drawn from Memories and Correspondence , vol. 9, Gœttingue, Universitätsverlag Göttingen, coll. "Klassiker des Strömungsmechanik",2014, 247 p. ( ISBN 978-3-86395-160-3 e 3-86395-160-3 , leggi online ) , p. 41.
Montaggio presentato in (de) L. Prandtl , " Neue Untersuchungen über die strömende Bewegung der Gase und Dämpfe " , Physische Zeitschrift , vol. 8,1907, p. 23-30
Risultati presentati in (de) L. Prandtl , " Bericht über Untersuchungen zur ausgebildeten Turbulenz " , Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik , vol. 5,1925, p. 136. Su questa domanda, vedi Inge L. Rhyming, Dynamique des fluides , Lausanne, Presses Polytechniques Universitaires Romandes,1993, p. 264-265.
In (de) L. Prandtl , " Tragflügeltheorie I " , Mitteilungen und Nachr. der königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen ,1918, p. 151e (de) L. Prandtl , " Tragflügeltheorie II " , Mitt. und Nachr. der kön. Ges. der Wiss. zu Göttingen ,1919, p. 107
(De) L. Prandtl , " Über die Härte plastischer Körper " , Nachr. der kön. Ges. der Wiss. zu Göttingen (Math.-phys. Kl.) ,1920, p. 12
Cfr. (De) L. Prandtl , " Über die Eindringungsfestigkeit plastischer Baustoffe und die Festigkeit von Schneiden " , Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik , vol. 1,1921, p. 15-20.
Cfr Atti del Congresso Internazionale di Meccanica Applicata ( 1 ° Congresso della IUTAM) , Delft (Paesi Bassi)1924, p. 43
Cfr. (De) Ernst Klee , Das Personenlexikon zum Dritten Reich. Wer war was vor und nach 1945 , Frankfurt am Main, Fischer Taschenbuch Verlag,2005, 2 ° ed. , 732 p. ( ISBN 978-3-596-16048-8 ) , p. 471.