Современная механика жидкости стала развиваться в начале текущего столетия. В отличие от классической гидродинамики прошлого столетия, она быстро достигла очень крупных успехов в теоретическом объяснении явлений, наблюдаемых при течении жидкостей. Особенно большое развитие получили за последние пятьдесят лет три раздела современной механики жидкости: теория пограничного слоя, газовая динамика и теория крыла.
Книга Шлихтинг — Теория пограничного слоя посвящена теории пограничного слоя — наиболее старому из перечисленных разделов. Начало этой теории положил в 1904] г. Л. Прандтль, указав тогда путь, сделавший доступным теоретическому исследованию течения жидкостей с очень малой вязкостью, из которых наиболее важными в техническом отношении являются вода и воздух; для достижения этого достаточно было учитывать действие вязкости только там, где оно проявляется существенным образом, а именно в тонком «пограничном слое» вблизи стенки, обтекаемой жидкостью. Этот путь позволил дать теоретическое объяснение многим явлениям, ранее остававшимся совершенно непонятными.
Прежде всего, идея Л. Прандтля сделала доступными для теоретического исследования вопросы, связанные с сопротивлением, возникающим при обтекании жидкостью твердых тел. Бурно развивавшаяся авиационная техника очень быстро извлекла из теоретических выводов многое, полезное для себя, и в свою очередь поставила перед новой теорией многочисленные проблемы.
В настоящее время для инженера, работающего в области авиации, понятие пограничного слоя стало настолько привычным, что без него он не может больше обойтись. В другие отрасли машиностроения, связанные с проблемами движения жидкостей,— одной из важнейших таких отраслей является турбиностроение — новые идеи внедрялись значительно медленнее, но в настоящее время они усиленным образом используются при конструировании всех гидромашин.
Книга «Шлихтинг — Теория пограничного слоя» предназначена в первую очередь для инженеров. Как следует из названия книги, на переднем плане всего изложения стоит теоретическое рассмотрение проблемы. Из весьма обширного экспериментального материала использовно только некоторые немногочисленные результаты, особенно пригодные для оживления физической наглядности, и, кроме того, такие результаты, которые либо могут служить для проверки теории, либо, как в проблеме турбулентного пограничного слоя, являются фундаментом для построения полу эмпирических теорий.
Книга Шлихтинг — Теория пограничного слоя состоит из четырех частей.
В первой части в двух вводных главах излагаются без применения какого бы то ни было математического аппарата первоначальные сведения из теории пограничного слоя; остальные главы этой части посвящены математической и физической разработке теории пограничного слоя на основе уравнений Навье — Стокса.
Во второй части излагается теория ламинарного пограничного слоя, в том числе и температурного пограничного слоя.
В третьей части рассматривается переход течения из ламинарной формы в турбулентную, т. е. возникновение турбулентности.
Четвертая часть посвящена турбулентным пограничным слоям.
