Johann Nikuradse

Johann Nikuradse, nato Ivane Nikuradze (in georgiano ივანე ნიკურაძე^?; Samtredia, 20 novembre 1894 – 18 luglio 1979), è stato un ingegnere e fisico georgiano naturalizzato tedesco.

Ricavò una legge per valutare l'attrito idraulico per moti in condotte rugose; inoltre insieme a suo fratello Alexander Nikuradse, fisico e geopolitologo, collaborò con Alfred Rosenberg aiutando numerosi oppositori georgiani nel corso della seconda guerra mondiale.

Biografia

Johann Nikuradse compì i suoi primi studi a Kutaisi. Con la raccomandazione del decano dell'Università statale di Tbilisi Petre Melikishvili ottenne nel 1919 una borsa di studio per proseguire i suoi studi all'estero. Nel 1921, quando il Soviet della Georgia gli ordinò di rientrare in patria, chiese la nazionalità tedesca.

Dal 1920 studiò sotto la guida di Ludwig Prandtl e in seguito lavorò come ricercatore al laboratorio Kaiser-Wilhelm di meccanica dei fluidi. All'inizio degli anni 1930 la cellula nazista del laboratorio lo accusò di aver rubato dei libri e di spionaggio in favore dell'Unione Sovietica, malgrado i legami che aveva con alcuni membri del partito. Inizialmente Prandtl lo difese, ma nel 1934 lo convinse a dimettersi.

Dal 1934 al 1945 fu professore all'Università di Breslavia; dal 1945 divenne professore onorario all'Università tecnica di Aquisgrana.

Arpa di Nikuradse

In un articolo pubblicato in Germania nel 1933 descrisse i risultati di una serie di esperienze sull'attrito dei fluidi in condotte scabre. I tubi erano resi artificialmente scabri attraverso uno stato di sabbia con granelli di diametro costante $\varepsilon$. Integrando il profilo di velocità per tubi scabri trovato da Prandtl e sostituendo nell'equazione di Darcy-Weisbach si ottiene che il coefficiente d'attrito $\lambda$ è l'equazione di Prandtl-Nikuradse:

${\frac {1}{\sqrt {\lambda }}}=2log\left({\frac {3,71D}{\varepsilon }}\right)$ con $D=$diametro (in m), $\varepsilon =$scabrezza (in m)

Questa equazione corrisponde a quella di Colebrook per $Re\rightarrow +\infty$, ma Nikuradse la ricavò cinque anni prima che Colebrook pubblicasse i suoi lavori.

In un diagramma $\lambda$-$Re$ l'equazione di Colebrook fornisce il grafico in figura.

Grafico dei valori di $\lambda$. Il tratto continuo indica i risultati teorici, i puntini indicano i risultati sperimentali

La zona per $Re$ maggiori è quella in cui l'equazione di Prandtl-Nikuradse fornisce gli stessi risultati dell'equazione di Colebrook; qui il grafico è costituito da rette parallele all'asse $Re$ (con distanza che dipende da $\varepsilon /D$) che formano l'arpa di Nikuradse.

Voci correlate

• Ludwig Prandtl
• Theodore von Kármán
• Equazione di Colebrook
• Equazione di Darcy-Weisbach

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