郭永懷文集

前言

　　現(xiàn)在已是八十年代的第一春。還要倒數(shù)到第十一個冬天，郭永懷同志因公乘飛機(jī)，在著陸事故中犧牲了。是的，就那么十秒鐘吧，一個有生命、有智慧的人，一位全世界知名的優(yōu)秀應(yīng)用力學(xué)家就離開了人世；生和死，就那么十秒鐘！　　十秒鐘是短暫的。但回顧往事，郭永懷同志和我相知卻跨越了近三十個年頭，而這是世界風(fēng)云多變的三十個年頭呵。我第一次與他相識是在1941年底，在美國加州理工學(xué)院。當(dāng)時在航空系的有林家翹先生、有錢偉長同志，還有郭永懷同志和我。在地球物理系的有傅承義同志。林先生是一位應(yīng)用數(shù)學(xué)家。傅承義同志專的是另外一行。錢偉長同志是個多才多藝的人。所以，雖然我們經(jīng)常在一起討論問題，但和我最相知的只有郭永懷一人。他具備應(yīng)用力學(xué)工作所要求的嚴(yán)謹(jǐn)與膽識。當(dāng)時航空技術(shù)的大問題是突破“聲障”進(jìn)入超聲速飛行，所以研究跨聲速流場是個重要課題，但描述運動的偏微分方程是非線性的，數(shù)學(xué)問題難度很大。永懷同志因問題對技術(shù)發(fā)展有重大意義，故知難而進(jìn)，下決心攻關(guān)，終于發(fā)現(xiàn)對某一給定外形，在均勻的可壓縮理想氣體來流中，當(dāng)來流馬赫數(shù)達(dá)到一定值，物體附近的最大流速達(dá)到局部聲速，即來流馬赫數(shù)為下臨界馬赫數(shù)；來流馬赫數(shù)再高，物體附近出現(xiàn)超聲速流場，但數(shù)學(xué)解仍然存在；來流馬赫數(shù)再增加，數(shù)學(xué)解會突然不可能，即沒有連續(xù)解，這就是上臨界馬赫數(shù)。所以真正有實際意義的是上臨界馬赫數(shù)而不是以前大家所注意的下臨界馬赫數(shù)，這是一個重大發(fā)現(xiàn)?！　?946年秋，郭永懷同志任教于由w R。Sears主持的美國康奈爾大學(xué)航空學(xué)院，我也去美國麻省理工學(xué)院，兩校都在美國東部，而加州理工學(xué)院在西部，相隔近三千公里，他和我就駕車旅行。有這樣知己的同游，是難得的，所以當(dāng)他到了康奈爾而留下來，而我還要一個人駕車?yán)^續(xù)東行到麻省理工學(xué)院時，我感到有點孤單?！　?949年我再次搬家，又到美國加州理工學(xué)院任教，所以再一次開車西去，中途到康奈爾。這次我們都結(jié)了婚，是家人相聚了，蔣英也再次見到我常稱道的郭永懷和李佩同志。這次聚會還有Sears夫婦，都是我們在加州理工學(xué)院的熟朋友。我們都是我們的老師了heodore von KLrm~in的學(xué)生，學(xué)術(shù)見解很一致，談起來逸趣橫生。這時郭永懷同志已對跨聲速氣動力學(xué)提出了一個新課題：既然超出上。臨界馬赫數(shù)不可能有連續(xù)解，在流場的超聲速區(qū)就要出現(xiàn)激波，而激波的位置和形狀是受附面層影響的，因此必須研究激波與附面層的相互作用。這個問題比上臨界馬赫數(shù)問題更難，連數(shù)學(xué)方法都得另辟新途徑。這就是PLK方法中Kuo（郭）的來源，現(xiàn)在我們稱奇異攝動法。這項工作是郭永懷同志的又一重大貢獻(xiàn)?！　」缿淹局阅苋〉眠@兩項重大成果，是因為他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而遇事看得準(zhǔn)，有見識；而一旦看準(zhǔn)，有膽量去攻關(guān)。當(dāng)然這是我們從旁見到的，我們也許見不到的是他刻苦的功夫，嘔心瀝血的勞動。　　我以后再見到永懷同志是1953年冬，他和李佩同志到加州理工學(xué)院。他講學(xué)；我也有機(jī)會向他學(xué)習(xí)奇異攝動法。我當(dāng)時的心情是很壞的，美國政府因不許我歸回祖國而限制我的人身自由，我滿腔怒火，向我多年的知己傾訴。

內(nèi)容概要

郭永懷是著名的力學(xué)家、應(yīng)用數(shù)學(xué)家，我國近代力學(xué)事業(yè)奠基人之一。為紀(jì)念郭永懷誕辰一百周年，我們再次編輯出版《郭永懷文集》。    本文集共收錄了作者24篇期刊論文和研究報告。其中，1943～1955年期間發(fā)表的14篇論文內(nèi)容涉及直管中的可壓縮流動、有限振幅柱面和球面波的傳播、可壓縮流體二維無旋亞聲速、超聲速混合型流動和上臨界馬赫數(shù)、光滑跨聲速繞流及其穩(wěn)定性、斜激波從平板邊界層的反射、中等雷諾數(shù)下繞平板的流動等。這些論文反映了作者在跨聲速流動和奇異攝動理論兩個領(lǐng)域中為國際公認(rèn)的學(xué)術(shù)成就，后者被命名為PLK方法。1956～1957年期間發(fā)表的5篇論文：繞平板和楔的高超聲速流動、普朗特數(shù)和解離對高超聲速流動的影響以及增補(bǔ)的5篇文章是作者在高超聲速流動領(lǐng)域的研究成果以及他在回國后的學(xué)術(shù)報告和發(fā)表的文章，涉及現(xiàn)代空氣動力學(xué)的發(fā)展方向、發(fā)射衛(wèi)星和返地回收的科學(xué)和技術(shù)問題，體現(xiàn)了他在參與“兩彈一星”技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)工作中的學(xué)術(shù)思想。    本書可供流體力學(xué)、空氣動力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、航空航天工程科技人員以及高等院校有關(guān)專業(yè)教師、研究生和高年級學(xué)生參考。

書籍目錄

1 On the force and moment acting on a body in shear flow（物體在剪切流中所受的力和力矩1943年）2 The flow of a compressible viscous fluid through a straight pipe.（可壓縮黏性流體在直管中的流動1943年）3 Two dimensional irrotational mixed subsonic and supersonic flow of a compressible fluid and the upper critical Mach number（可壓縮流體二維無旋亞聲速和超聲速混合型流動及上臨界馬赫數(shù)1946年）4 On the stability of transonic flows（論跨聲速流的穩(wěn)定性1947年）5 The propagation of a spherical or a cylindrical wave of finite amplitude and the production of shock waves（有限振幅球面波或柱面波的傳播及激波的產(chǎn)生1947年）6 Two-dimensional irrotational transonic flows of a compressible fluid（可壓縮流體二維無旋跨聲速流動1948年）7 On the hodograph method（關(guān)于速度圖方法1949年）8 Two-dimensional transonic flow past airfoils（繞翼型的二維跨聲速流1951年）9 On the stability of two-dimensional smooth transonic flows（論二元光滑跨聲速流的穩(wěn)定性1951年）10 On the flow of an incompressible viscous fluid past a flat plate at moderate Reynolds numbers（中等雷諾數(shù)下不可壓縮黏性流體繞平板的流動1953年）11 Reflection of a weak shock wave from a boundary layer along a flat plate.I：Interaction of weak shock waves with laminar and turbulent boundary lavers analyzed by momentum-integral method（弱激波從沿平板的邊界層的反射Ⅰ：用動量積分方法分析弱激波與層流和湍流邊界層的相互作用1953年）12 Reflection of weak shock wave from a boundary layer along a flat plate.Ⅱ：Interaction of oblique shock wave with a laminar boundary layer analyzed by differential-equation method（弱激波從沿平板的邊界層的反射Ⅱ：用微分方程方法分析斜激波與層流邊界層的相互作用1953年）13 Plane subsonic and transonic potential flows（平面亞、跨音速勢流1954年）14 A similarity rule for the interaction between a conical field and a plane shock（錐型流和激波相互作用的相似律1955年）15 Viscous flow along a flat plate moving at high supersonic speeds（沿高超聲速運動平板的黏性流動【Ⅰ】1956年）16 Viscous flow along a flat plate moving at high supersonic speeds（沿高超聲速運動平板的黏性流動【Ⅱ】1956年）17 The effects of Prandtl number on high-speed viscous flows over a flat plate（Prandtl數(shù)對繞平板高速黏性流的影響1956年）18 Compressible viscous flow past a wedge moving at hypersonic speeds（楔的高超聲速可壓縮黏性繞流1956年）19 Dissociation effects in hypersonic viscous flows（高超聲速黏性流動中的離解效應(yīng)1957年）20 現(xiàn)代空氣動力學(xué)的問題（1957年）2l 在關(guān)于蘇聯(lián)發(fā)射成功第一顆人造衛(wèi)星座談會上的發(fā)言記錄（1957年）22 高超速鈍體湍流傳熱問題（1963年）23 宇宙飛船的回地問題（1965年）24 激波的介紹郭永懷生平郭永懷傳

編輯推薦

　　《郭永懷文集》是在郭永懷先生誕辰一百周年之際，編者再次編輯出版的。與30年前的中譯本不同，郭永懷先生在國外發(fā)表的19篇期刊論文和研究報告全部以原文刊出。同時，文集中還增加了他回國初期的5篇重要文章。這對于了解他的科學(xué)成就，領(lǐng)悟他的學(xué)術(shù)思想，保存他的歷史文獻(xiàn)具有重要意義。

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