Hraniční vrstva
hraniční vrstva je vrstva tekutiny v bezprostředním okolí bounding povrch. V atmosféře hraniční vrstva je vrstva vzduchu blízko země ovlivněné denním teplem, vlhkost nebo hybnost přenesou se do nebo od povrchu. Na letadle křídlo hraniční vrstva je část toku blízkého křídlu.Hraniční vrstva je particularily důležitá v aerodynamics , protože to je zodpovědné za značné množství táhnout se. V vysokovýkonových designech, takový jak sailplanes a reklama transportují letadla, velká pozornost je placena k řízení chování hraniční vrstvy minimalizovat táhnout se. Dva efekty potřebují být zvažován. Nejprve, hraniční vrstva se přidá k efektivní tloušťce těla, od této doby zvětšovat tlak táhnout se. Sekunda, stříhat síly u povrchu křídla vytvořit tření kůže táhnout se.
U vysokých Reynolds čísel, typický pro nezmenšená letadla, ideální situace má mít laminární hraniční vrstvu. Toto vyústí v nejnižší tření kůže přímo k charakteristickému rychlostnímu profilu laminárního průtoku. Nicméně, hraniční vrstva tloustne a se stane méně stájí, zatímco tok dostane se dále podél těla, a nakonec dokonce nejnepatrnější nedokonalost v povrchu bude dost k “výletu” hraniční vrstva do zmatku. Jedny špičkově technologické prostředky k prodávání s tímto problém má cucat hraniční vrstva pryč přes porézní povrch. Toto může vyústit v redukci v táhnout se, ale je obvykle nepraktický náležitý ke složitosti “instalace” zapojený.
U nižších Reynolds čísel, takový jako ti viděný s modelem letadla, to je typicky docela snadný udržovat laminární průtok. Toto dá minimu kůži-tření, který je žádoucí. Nicméně, stejný profil rychlosti, který dává laminární hraniční vrstvu jeho nízké tření kůže také přiměje to, aby byl zle postižený nepříznivými tlakovými gradienty. Jak tlak začne zotavit se přes vzácnou součást akordu křídla, laminární hraniční vrstva inklinuje se oddělit od povrchu. Takové oddělení způsobí velké zvyšování tlaku táhnout se, protože to velmi zvětší efektivní velikost sekce křídla. V těchto případech, to může být výhodné k uváženě podrazit hraniční vrstvu do zmatku na místě předchozí k umístění laminárního oddělení. Plnější rychlostní profil turbulentní mezní vrstvy dovolí tomu držet nepříznivý tlakový gradient bez oddělování. Tak, ačkoli tření kůže je zvětšeno, celkový táhnout se je omezen. Zvláštní křídlové sekce také byly navrhl kterému krejčímu zotavení tlaku tak to laminární oddělení je se snížil nebo dokonce odstranil. Toto dává to nejlepší z obou světů - - žádný zvláštní tlak táhnout se od oddělení a žádného zvláštního tření kůže od přivozeného zmatku.
přiblížení hraniční vrstvy bylo jeden z nejdůležitějších pokroků v aerodynamics sekcí křídla. Přiblížení řekne to, pro dostatečně vysoko Reynolds číslo tok přes křídlo může být rozdělen do porce nedotčené viskozitou (většina toku), a porce kde viskozita je důležitá (hraniční vrstva). Tím, že převezme to hraniční vrstva je tenká, my můžeme dělat přiblížení že statický tlak je konstanta přes tloušťku hraniční vrstvy. Toto připustí Navier-Stokes rovnice uvnitř hraniční vrstvy být zjednodušen. Pozoruhodně, charakteristika PDE stane se parabolický, poněkud než elipsovitá forma plný Navier-Stokes rovnice, velmi zjednodušovat řešení rovnic. Tak tím, že dělá přiblížení hraniční vrstvy, tok je rozdělen do inviscid porce (který jde snadno řešit množstvím metod) a hraniční vrstva, který je řízen snadnější řešit PDE. Přiblížení hraniční vrstvy je široce vhodné pro praktické toky.