Warstwa graniczna (mechanika płynów): Różnice pomiędzy wersjami

poprawa przek., potrzebne jest źródło dla dodanych / zmienionych treści
m (→‎Turbulentna warstwa graniczna: Równania Navier-Stokesa również opisują przepływ turbulentny, artykuł sugeruje inaczej.)
(poprawa przek., potrzebne jest źródło dla dodanych / zmienionych treści)
 
== Laminarna warstwa graniczna ==
Sformułowana przez Prandtla koncepcja dotyczyła warstwy granicznej w warunkach [[przepływ stacjonarny|przepływu stacjonarnego]]. Uzyskał on równania opisujące ruch płynu w laminarnej warstwie granicznej (tzw. [[równania Prandtla]]) otrzymane jako uproszczenie [[Równaniedynamika Naviera-Stokesapłynów|równania Naviera-Stokesa]] stanowiącego fundamentalne równanie ruchu płynu lepkiego.
 
=== Równania Prandtla ===
Oderwania warstwy granicznej nie należy mylić z powstawaniem [[Turbulencja|turbulencji]]. Oprócz laminarnej warstwy granicznej, będącej przedmiotem rozważań Prandtla i jego następców, spotyka się również turbulentną warstwę graniczną.
 
{{fakt|Korzystając z [[Równania Reynoldsa|równań Reynoldsa]], stanowiących alternatywę równania Naviera-Stokesa, uzyskać można [[równania Prandtla]] dla turbulentnej warstwy granicznej.|data=2016-03}} Równania te zawierają uśrednione składowe prędkości przepływu oraz uśrednione ciśnienie, a ponadto średnią wartość z iloczynu fluktuacji składowych prędkości w kierunkach równoległym i prostopadłym do sztywnej ścianki. Ta ostatnia wielkość nie jest nigdy dana a priori i określa się ją w oparciu o jeden z alternatywnych modeli turbulencji przy pomocy uśrednionych składowych prędkości oraz ich pochodnych przestrzennych.
 
Turbulizacja warstwy granicznej następuje w wyniku utraty jej stateczności. Jako kryterium stateczności stosuje się zazwyczaj [[Liczba Reynoldsa|liczbę Reynoldsa]] ''Re'', przy czym za wymiar charakterystyczny przyjmuje się [[grubość warstwy granicznej]]. Często turbulizacja warstwy granicznej jest wynikiem zwiększania jej grubości w kierunku przepływu zasadniczego, co powoduje przekroczenie krytycznej wartości ''Re''.