Юліус Вейсбах

Юліус Вейсбах

Юліуc Людвіг Вейсбах (народився 10 серпня 1806 р. в Центральному Шмейденбергу, помер 24 лютого 1871 р. в місті Фрайберг) - німецький математик та інженер.

Життя

Місце народження Юліуcа Людвіга Вейсбаха

Табличка на домі Вейсбаха

Пам'ятник Вейсбаху в містечку Фрайбург

Вейсбах народився у Хаммершеньке в Центральному Шмейденбергу поблизу Анабергу як восьма дитина християнської сімї Готліба Вейсбаха (1764-1835) і Крістіани Ребекки Стефан (1775-1850). Його мати походила з родини теслярів Арнсфельда. Вейсбах виріс в убогості. Його батько зізнається, що талант Вейсбаха і дозволив йому після відвідання сільської школи навчатись у середній школі в Анабергу. Через його науковий талант протягом року закінчив два класи і пропустив третій клас. У 1820 році він продовжив навчання в Королівській гірничій школі в Фрейберзі.

З 1822 по 1826 вчився Вейсбах у Бергакадемі (Фрейберзі), приділяючи особливу увагу мінерології, геології, математиці, фізиці, теоретичній механіці та практиці видобутку. У 1827 році він продовжив навчання в Георг-Август-Університет Геттінгена і в Політехнічній школі у Відні. Його вчителями були Бернхард Фрідріх Тібо (Лондон) і Фрідріха Мооса (Фрайберг і Відень). У деяких джерелах Карл Фрідріх Гаусс згадується в навчальному контексті, однак не може бути доведено, що Вейсбах справді чув лекції Гаусса.

В 1830 Юлій Вейсбах отримав стипендію, щоб поїхати для дослідження гірничої справи через Австрію та Угорщину. Коли пройшов рік, Вейсбах повернувся у Фрейберзі, де він вперше навчав, як учитель математики в школі. В 1832 шлюб з Марі Вінклер (1807-1878). В 1833 гірнича академія доручила йому кафедру прикладної математики та дослідженя гірських машин, 1836 року він був призначений професором прикладної математики, механіки, гірських машин. Пізніше він також провів лекції з кристалографії, нарисної геометрії і в інших областях. Він також говорив на кількох іноземних мовах.

В 1844 Вейсбах працював один для будівництва Рот Шенбергера Столн. У 1845 році він співпрацював з Анрі Дарсі для отримання формули Дарсі-Вейсбаха. У 1860 році йому було присвоєно відповідальність за обстеження Саксонії, де він зосереджував увагу в основному на гіпсометричних роботах.

Юлій Вейсбах отримав численні нагороди, 1856 Тітелберга Рата. У 1859 році він став почесним доктором філософії в Лейпцігському університеті і в 1860 році він став першим почесним членом Асоціації німецьких інженерів. Його син, мінералог Альбін Юліус Вейсбах (1833-1901), також працював багато років професором в Фрейзберзькій гірничій академії.

Юлій Вейсбах помер в 1871 році від інсульту. Він був похований на кладовищі Донат у Фрайбурзі.

Заслуги

Вейсбах здобув багато досягнень, особливо в області гірничодобувної інженерії. Він замінив теодолітове вирівнювання на традиційні методи вимірювання з використанням компаса, транспортира і вимірювального ланцюга. Його вчення було в епоху промислової революції, яка виражалася в гірничодобувній промисловості зокрема в прорив використання парових двигунів. Гірські машини Вейсбаха в доктрині, пов'язані з новими вимогами часу. З його книги monodimetrische і анізометрічних проекцій метод Вейсбаха є одним із засновників ортогональної аксонометрії. Його підручник техніки та інженерної механіки (1846) був розглянутий міжнародно як стандартним довідковим виданням у галузі машинобудування. Крім того, викладання Вейсбаха було характерно в тісному поєднанні теорії і практики.

1994 рік був прив'язаний до своєї батьківщини в Центральному Шмейденбергу. 2002 року, друзі Юліуса Вейсбаха заснували асоціації родичів вченого.

Формула Вейсбаха

Формула Вейсбаха запропонована науці в 1855 році

[math]\Delta h = \xi \cdot \frac{V^2}{2g}[/math]

де

• [math]\Delta h[/math] — втрати напору на гідравлічних опорах;
• [math]\xi[/math] — коефіцієнт втрат ;
• [math]V[/math] — средня швидкість протіканя речовини;
• [math]g[/math] — прискорення вільного падіння;
• величина називається [math]\frac{V^2}{2g}[/math] швидкісним (чи динамічним) напором.

Формула Вейсбаха, визначає втрати тиску на гідравлічному опорі, має вигляд:

[math]\Delta P = \xi \cdot \frac{V^2}{2} \cdot \rho[/math]

де

[math]\Delta P[/math] — втрати тиску на гідравлічному опорі;

[math]\rho[/math] — густина речовини.

Формула Дарсі-Вейсбаха

Якщо гідравлічний опір розглядається у вигляді ділянки труби довжиною [math]L[/math] і діаметром [math]D[/math], то коефіцієнт Дарсі визначається наступним чином:

[math]\xi = \lambda \cdot \frac{L}{D},[/math]

де

[math]\lambda[/math] — коефіцієнт гідравлічного тертя по довжині (коефіцієнт Дарсі).

Тоді формула Вейсбаха набуває вигляду, у якому вона записується і до теперішнього часу:

[math]\Delta h = \lambda \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{V^2}{2g}[/math]

або для втрати тиску:

[math]\Delta P = \lambda \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{V^2}{2} \cdot \rho[/math]

Останні дві залежності отримали назву формули Дарсі-Вейсбаха. Запропонована Л. Ю. Вейсбахом (L. J. Weisbach) у 1845 і А. Дарсі у 1857 роках.

Якщо визначаються втрати на тертя для труби не круглого поперечного перерізу, то за [math]D[/math] береться гідравлічний діаметр.

Слід відзначити, що втрати напору на гідравлічних опорах не завжди пропорційні швидкісному напору.

Роботи

• Довідник з механіки гірських машин (два томи), Вейдманн, Лейпциг 1835/1836
• Підручник техніки та інженерної механіки, Фрідріх Vieweg унд Sohn, Брауншвейг 1846-1868
  • Частина перша: Теоретична механіка, 2-й Edition 1850: [1], 4. Edition 1863 [2], Teil 1, Teil 2
  • Друга частина: статики споруд та механіки Umtriebsmaschinen, 2 Edition 1851: [3], 4. Edition 1868: [4], [5], Teil 1, Teil 2
  • Третя частина: містить проміжні і машини, 1-3. Edition 1860: [6], [7], [8], Teil 1, Teil 2
• Інженер. Збірник таблиць, формул і правил, Фрідріх Vieweg унд Sohn, Брауншвейг першу Edition 1848: [9], 5. Edition 1868: [10]
• Новий рудник-мистецтва і його застосування до інвестицій Рот Шенбергера Stolln Фрайберга, Фрідріх Vieweg унд Sohn, Брауншвейг 1851
• Експериментальних гідравліки. Керівництво по додаванню гідравлічних випробувань в невеликих масштабах, поряд з цим опис необхідного обладнання, Ю. Г. Енгельгардт, Фрайберг 1855 (на Google Books: [11])
• Monodimetrische і анізометрічних Проекційний метод, технічним повідомлень Volz і Karmarsch, том 1, 1844 Тюбінген, 125-136
• Інструкція по аксонометричній малюнок, Ю. Г. Енгельгардт, Фрайберг 1857
• Лекції з математичної географії, яка відбулася у Королівській Саксонської гірничої академії Фрайберга, Ю. Г. Енгельгардт, Фрайберг 1878 (на HU Берліні: [12])

• 

  Принципи механіки машин і техніки: Теоретичної і Прикладної механіки

• 

  Механіка техніки: теоретична механіка, з введенням в обчислення. Розроблений як підручник для технікумів і коледжів, а також для використання інженерів, архітекторів і т.д.

• 

  Посібник з механіки інженерно-будівельного машин: теоретичне машинобудування

• 

  Інженер: набір формул і правил арифметики, теоретичні та практичні геометрії та механіки та машинобудування

• 

  Підручник техніки та інженерної механіки: у трьох частинах, Том 3

Галерея

• Винаходи
• 

  Водяне колесо

• 

  Тахометр

• 

  Вітровий млин

• 

  Водонапірний двигун

• 

  Саксонський водонапірний двигун

Література

• Юлій Вейсбах: Пам'ятні сто п'ятидесятого його День народження. Академія-Verlag, Берлін 1956th (Фрейбергер Forschungshefte D 16)
• Юлія Л. Вейсбах (1806-1871) за його двохсотий Пам'ятні День народження. Фрейбергер Forschungshefte D 222, Ту Фрайберг Bergakademie 2006
• Вольфганг Kuchler: Юлій Вейсбах Людвіг (1806-1871). Рудні гори будинку листя 1, 1994, стор 8-10.
• Бернд Шрейтер: Юлій Вейсбах - математик, землеміром і машина спостерігачів (з предком список). Видавець Бернд Шрейтер, Arnsfeld 2005, том 1 серії Weisbachiana - Питання, гірничої справи, металургії та генеалогії.
• Вільгельм Гумбеля: Вейсбах, Альбіна Юліуса [так в оригіналі]. В: Біографія німецького (АБР). Том 41, Дункер і Humblot, Лейпциг 1896, стор 522 f.

Посилання

• Анрі Дарсі
• Julius Weisbach, aus seinem Leben (Kurzbiographie) von Bernd Schreiter
• Glenn O. Brown The History of the Darcy-Weisbach Equation for Pipe Flow Resistance