Ludwig Prandtl

Ludwig Prandtl (1937)

Ludwig Prandtl (født 4. februar 1875 i Freising , † 15. august 1953 i Göttingen ) var en tysk ingeniør. Han leverede betydelige bidrag til den grundlæggende forståelse af væskemekanik og udviklede grænselagsteori .

Liv

Prandtl blev født som søn af landbrugsforskeren og professor Alexander Prandtl og hans kone Magdalene nee Ostermann . Kemikeren Wilhelm Prandtl er hans fætter. Efter at have gået på Freising Latin School og Ludwigsgymnasium i München, begyndte Prandtl sine studier på det tekniske universitet i München i 1894 . Under sine studier blev han medlem af AGV München . Efter eksamen blev han assistent og senere også svigersøn til den berømte mekanikprofessor August Föppl . Han afleverede sin afhandling den 14. november 1899 til Ludwig Maximilians University i München som "certificeret maskiningeniør". I 1900 blev han tildelt Dr. phil. tildelt.

Professionel begyndelse

Derefter arbejdede han som ingeniør på maskinfabrikken Augsburg-Nürnberg ved udvikling af fabrikssystemer. Han kom først i kontakt med væskedynamik, mens han arbejdede på et udsugningssystem. Fra 1902 var han professor ved det tekniske universitet i Hannover , især med Carl Runge , der talte for ham. Dette gjorde ham til den yngste professor i Preussen på det tidspunkt. I et foredrag på den 3. internationale matematikerkongres i august 1904 introducerede han det hydrodynamiske grænselag og sin grænselagsteori.

Göttingen

Ludwig Prandtl i 1904 med en vandkanal , den såkaldte Prandtl-kanal, til visualisering af flowprocesser

Samlet opfattelse af " Model Research Institute for Aerodynamics " (MVA) grundlagt og administreret af Prandtl i Göttingen, Böttingerstraße (1919). MVA var "Wilhelm Kaiser Society Aerodynamic Research Institute of" 1919 som Kaiser Wilhelm Society vedtog og var i 1969 den ældste forgænger for det tyske center for luftfart (DLR).

Med støtte fra Felix Klein underviste han fra 1. september 1904 ved Georg-August-universitetet i Göttingen . Først var han kun lektor, hvilket betød et fald i forhold til Hannover, men modtog et fuldt professorat, efter at han havde afvist et opkald til TU Stuttgart. Theodore von Kármán var hans doktorand fra 1906 til 1908 . Ved hjælp af grænselagsteorien udviklede han som reference, i 1907/1908 var han i stand til at realisere sin idé om en lukket vindtunnel som et "modelforskningsinstitut for aerodynamik i det motoriserede luftskibs studiesamfund" i Hildebrandstrasse i Göttingen. Ved konstruktionen af ​​denne verdens første lukkede vindtunnel blev han organisatorisk støttet af Felix Klein, formanden for "Göttinger Vereinigung" T. Böttinger og Berlin Motor Airship Study Society , der finansierede byggeriet. Fra denne "foreløbige løsning" udviklede og ledede Prandtl " Model Research Institute for Aerodynamics " i Böttingerstrasse fra 1915 og "Aerodynamic Research Institute" (AVA), der opstod fra dette institut i 1919, og som var den ældste forgængerorganisation for German Aerodynamic Center i 1969. og rumrejser (DLR) var. I 1907 undersøgte han den supersoniske strømning og de deraf følgende stødbølger, som teoretisk allerede var forudsagt i 1860 af Göttingen -matematikeren Bernhard Riemann . 1908 udviklede en vingeteori, der påvirkede flykonstruktionen. I 1910 undersøgte han turbulente strømme og bl.a. påvirkningen af Prandtl -nummeret senere opkaldt efter ham .

Under første verdenskrig blev hans modelforskningsinstitut for flowforskning , som var under opførelse, omdannet til Research Institute for Army and Navy , hvor bombning fra luftskibe og fly også blev optimeret fra 1917. Med Max Michael Munk og Albert Betz (som skulle blive hans efterfølger ved Aerodynamic Research Institute i Göttingen i 1936) arbejdede han på en effektiv formel til undersøgelse af elevatorer. I 1919 producerede han en vigtig fløjteori, der gjorde det muligt for første gang at udvikle vingeprofiler ved hjælp af teoretiske undersøgelser. Prandtl undersøgte også luftens komprimerbarhed ved subsonisk hastighed, også kendt som Prandtl-Glauert-transformationen . Fra 1920 arbejdede han sammen med Adolf Busemann på en vindtunnel til supersoniske strømme. I 1922 var han grundlægger af Society for Applied Mathematics and Mechanics . I 1929 udviklede han en metode til beregning af supersoniske dyser, som stadig bruges i dag, f.eks. B. er almindelig i supersoniske vindtunneler og raketmotorer.

Fra 1925 til 1946 var Prandtl direktør for Kaiser Wilhelm Institute for Flow Research , som blev oprettet takket være hans initiativ. Under anden verdenskrig i 1942 blev han formand for rigskontoret for forskningsledelse for rigsministeren for luftfart og øverstkommanderende for luftvåbnet , som var underordnet Hermann Göring .

I det tysktalende område, efter Prandtl, sammen med Cyril Frank Colebrook , navngives en empirisk tilnærmelse til afstrømningen med rørfriktionsfaktoren ( Prandtl-Colebrook-formel , i det engelsktalende område: Colebrook-White ligning). Prandtl var også en pioner inden for plasticitetsteori . Hans teori om plastiklegemer befrugtede jordmekanik, når han analyserede jordfejlen. Det Prandtls krop , en rheologisk model, og den Prandtls sonde til måling af hastigheden af fly er opkaldt efter ham. I hans ære, de tyske Aerospace Society uddeler den Ludwig-Prandtl-Ring for tjenesteydelser gennem excellent eget arbejde på luftfart videnskab i alle dens discipliner .

familie

Han havde været gift med Gertrud Föppl, August Föppls datter, siden 1909 og havde to døtre. Den yngre datter, Johanna (senere: Johanna Vogel-Prandtl), skrev senere en biografi om hendes far. Han var også svoger til Otto Föppl (maskiningeniør ved TH Braunschweig), Ludwig Föppl (maskiningeniør ved TH München) og Johannes (Hans) Thoma (elektrotekniker ved TH Karlsruhe); sidstnævnte var gift med Else Föppl.

Skrifttyper

Stadtfriedhof Göttingen, Ludwig Prandtls grav

I 1931 blev hans lærebog Guide through Fluid Mechanics udgivet , som blev betragtet som standardarbejde for væskemekanik fra begyndelsen. Den Prandtl blev senere konstant opdateret af anerkendte væske videnskabsfolk og er tilgængelig i 2007 i den nuværende 11. udgave fra 2002.

• Vejledning gennem væskemekanik , Springer Verlag, 13. udgave. 2012, Springer Verlag, redigeret af Herbert Oertel , Martin Böhle
  • først som en oversigt over væskemekanik , Vieweg 1931.
  • 9. udgave. Vieweg / Teubner 1990, redigeret af Klaus Oswatitsch , Karl Wieghardt
  • 11. udgave: Prandtl - Vejledning gennem væskemekanik. Fundamenter og fænomener. Vieweg Verlag, Braunschweig 2002, ISBN 3-528-48209-5 (redigeret af Herbert Oertel ).
• Samlede papirer: om anvendt mekanik, hydrodynamik og aerodynamik , Springer, 3 bind 1961 (red. Walter Tollmien , Hermann Schlichting , Henry Görtler )
• Fire afhandlinger om hydrodynamik og aerodynamik: væske med lav friktion; Vingeteori, del I og II; Skruepropeller med minimalt energitab . Kaiser Wilhelm Institute for Flow Research 1927, ny udgave af Albert Betz, Göttinger Universitätsverlag 2010.
• Hydro- og aeromekanik , baseret på foredrag af L. Prandtl fra Oskar Tietjens , 2 bind, Springer Verlag 1929, 1931

Hæder (udvalg)

Göttingen

Navnebror

Ludwig-Prandtl-Strasse i Waltenhofen

Ludwig-Prandtl-Strasse i Weende (Göttingen)

Ludwig-Prandtl-Strasse i Berlin-Bohnsdorf

Ludwig-Prandtl-Strasse i Garching nær München

Ludwig Prandtl forelæsningssal ved Fakultet for Maskinteknik ved München Tekniske Universitet

Månekrater "Prandtl" (1970)

Ludwig Prandtl (forskningsskib) (1983)

Prandtl -krop (serieforbindelse af et Hooke -element med et St. Venant -element )

Prandtl -tal (dimensionsløst tal, der relaterer den kinematiske viskositet til en væskes termiske diffusivitet )

Prandtl sonde (flowmåleinstrument til bestemmelse af det dynamiske tryk )

Præmier, medaljer, ordrer

Ackermann-Teubner Memorial Prize (1918)

Golden Ring of Honor of the Free State of Bayern (1926)

Grashof -mindemønt for sammenslutningen af ​​tyske ingeniører (1929)

Daniel Guggenheim -medalje (1930)

Ernst Abbe Memorial Prize (1935)

Harnack Medal of det Kaiser Wilhelm Society (1936)

Wilhelm Exner -medalje (1951)

Fortjenstorden for Forbundsrepublikken Tyskland , Store fortjenstkors (1953)

Gylden medalje fra Royal Aeronautical Society

Akademi medlemskaber

Videnskabsakademiet i Göttingen (1914)

Fellow i Royal Society (1928)

Royal Society of Sciences i Uppsala (1928)

American Academy of Arts and Sciences (1929)

Tysk videnskabsakademi Leopoldina (1936)

Royal Prussian Academy of Sciences (1937)

Det bayerske videnskabsakademi (1942)

Æresdoktor

Gdansk Tekniske Universitet (1920)

ETH Zürich (1930)

Tysk teknisk universitet i Prag (1932)

Norsk Teknisk Universitet , Trondheim (1935)

Bukarest Polytechnic University (1942)

Istanbul Teknik Üniversitesi (1952)

Æresmedlem

London Mathematical Society (1924)

Japan Society of Mechanical Engineers (1930)

Institute of the Aeronautical Sciences, New York (1933)

German Rheological Society (1952)

Æresstillinger

Formand for det tyske luftfartsselskab

Se også

• Liste over månens kratre / P
• Liste over tyske forskningsfartøjer

litteratur

• Michael Eckert : Ludwig Prandtl - flowforsker og videnskabschef. Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg 2017, ISBN 978-3-662-49917-7 .
• Michael Eckert: Fluedynamikkens begyndelse: en disciplin mellem videnskab og teknologi. Wiley, VCH 2006, ISBN 3-527-40513-5 .
• Michael Eckert, Eberhard Bodenschatz: Et liv for turbulens. I: Videnskabens spektrum. Oktober 2013, s. 44–52.
• Michael Eckert, Eberhard Bodenschatz: Prandtl og Göttingen -skolen. I: Peter A. Davidson, Yukio Kaneda, Keith Moffatt, Katepalli R. Sreenivasan (red.): A Voyage Through Turbulence. Cambridge University Press, Cambridge 2011, s. 40-100.
• Gerd EA Meier (red.): Ludwig Prandtl. En leder inden for væskemekanik. Biografiske artikler om Ludwig Prandtls værk. Vieweg, 2000, ISBN 3-528-02561-1 .
• Johanna Vogel-Prandtl: Ludwig Prandtl. Et billede af livet. Minder, dokumenter. Göttingen, Max Planck Inst. for flowforskning, 1993. (Univ.-Verlag, Göttingen 2005, ISBN 3-938616-34-2 ) (online)
• Johanna Vogel -Prandtl: Ludwig Prandtl - en personlig biografi hentet fra minder og korrespondance. autoriseret oversættelse af David A. Tigwell, Univ.-Verlag, Göttingen 2014, ISBN 978-3-86395-160-3 . (online)
• G. Schmitt, W. Schwipps: Pionerer inden for tidlig luftfart. Gondrom Verlag, Bindlach 1995, ISBN 3-8112-1189-7 .
• Erich Truckenbrodt :  Prandtl, Ludwig. I: Ny tysk biografi (NDB). Bind 20, Duncker & Humblot, Berlin 2001, ISBN 3-428-00201-6 , s. 671 f. ( Digitaliseret version ).
• Andreas Haka: Sociale netværk inden for maskinteknik ved tysk universitet og forskningsinstitutioner uden for universitetet 1920–1970. (= Stuttgart -bidrag til videnskabens og teknologiens historie. Bind 6). Logos Verlag, Berlin 2014, ISBN 978-3-8325-3695-4 .
• Susanne Heim: Videnskab uden samvittighed, MaxPlanckResearch Volume 2/2005, s. 60–64

Weblinks

• Litteratur af og om Ludwig Prandtl i kataloget over det tyske nationalbibliotek
• Værker af og om Ludwig Prandtl  i det tyske digitale bibliotek
• Videoer af og om Ludwig Prandtl i AV -portalen i det tekniske informationsbibliotek
• Indlæg om Ludwig Prandtl i databasen for Wilhelm Exner Medal Foundation .
• John J. O'Connor, Edmund F. Robertson :  Ludwig Prandtl. I: MacTutor History of Mathematics arkiv .

Individuelle beviser