布辛尼斯克

布辛尼斯克

布辛尼斯克(也譯作布辛涅斯克,或者波斯尼克)(Joseph Valentin Boussinesq,1842~1929)法國著名物理學家和數學家。約瑟夫·瓦倫丁·布辛尼斯克於1842年3月13日生於法國Saint-Andre- de-Sangonis,1929年2月19日卒於巴黎。1876年獲得博士學位後,先後在多所學校擔任數學教師,之後擔任里爾理學院(Faculty of Sciences of Lille)的微積分教授、(Sorbonne)巴黎大學數學和物理系教授,1886年當選法國科學院院士。1886年至1918年退休前任巴黎科學院的力學教授。

布辛涅斯克 人物小傳

布辛尼斯克( Boussinesq)

也譯作布辛涅斯克,或者譯作波斯尼克。

簡介

布辛尼斯克一生對數學物理中的所有分支(除電磁學)都有重要的貢獻。在流體力學方面,他主要研究渦流、波動、固體物對液體流動的阻力、粉狀介質的力學機理、流動液體的冷卻方面。在紊流方面的成就深得著名科學家聖維南(Saint Venant)的讚賞,而在彈性理論方面也有突出貢獻,如土力學中附加應力的布辛尼斯克解。對數學,儘管他的初衷是用其解決實際問題,但依舊做出了突出的貢獻。主要貢獻

1834年英國拉塞爾(J.S.Russell)實驗觀察到了孤立波,1844年在英國科學進展協會的會議上報告了他的結果;此後遭到權威學者艾里、斯托克斯等的非議;1871年,Boussinesq第一個提出數學理論,支持Russell實驗觀察;1876年,瑞利爵士(Lord Rayleigh)也建立了支持Russell實驗觀察的數學理論,在他的論文末尾,Rayleigh承認了Boussinesq理論提出在先。

1877年,Boussinesq提出了淺水長波近似,建立了著名的Boussinesq方程,此後得到了廣泛的套用和推廣。

1877年,Boussinesq在他的論文“Théorie de l’Écoulement Tourbillant” (Mem. Présentés par Divers Savants Acad. Sci. Inst. Fr., Vol. 23, pp. 46-50)中首次提出湍流渦粘度假設,1897年,他出版了Théorie de l' écoulement tourbillonnant et tumultueux des liquides,這一著作對湍流和水動力學做出了巨大貢獻。經查,湍流(turbulence)這個名詞的提出多半應歸功於Boussinesq。

此外,Boussinesq還對小密度差分層流中的浮力驅動流提出了著名的Boussinesq近似,在計及浮力的情況下,提出了簡捷可靠的理論。他在彈性力學、岩土力學等方面也有卓越貢獻。

由於Boussinesq在流體力學的多個領域裡都有貢獻,至今很多流體力學著作中不能不提及他。例如,僅Boussinesq近似就有三種,分別涉及淺水波、渦粘度和浮力流(大多專指關於浮力流中的近似)。

布辛涅斯克近似

對於密度變化不是很大的變密度流動,有一個重要的近似假定,可使問題的求解得到很大的簡化,又能較真實地反映流動過程,這一假定就是著名的 布辛涅斯克近似

這一近似認為,密度的變化並不顯著改變流體的性質,即認為,粘滯性等等保持不變;同時在動量守恆中,密度的變化對慣性力項、壓力差項和粘性力項的影響可忽略不計,而僅考慮對質量力項的影響。

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