説明

境界層は、流体が固体壁面と接するときに生じる、壁面近傍の薄い流れの層であり、壁面の粘性摩擦の影響で流速が壁面上ではゼロ（無滑り条件）から外側の主流速度まで漸増する領域である。境界層の厚さは壁面からの距離で流速が主流の99%程度に達する点などで定義され、流れのレイノルズ数が大きいほど薄くなる傾向がある。境界層は層流境界層から下流で乱流境界層へ遷移することが多く、乱流境界層の方が層流に比べエネルギー交換が活発で厚く成長する。壁面から離れた外側の流体はほぼ粘性の影響を受けずに滑らかに流れるが、境界層内部では粘性が支配的で、速度勾配によるせん断応力が存在する。境界層理論は、薄い層での流れを近似的に扱うことで抗力の予測や流れの剥離点の推定などに用いられる。航空機の翼や車の車体デザインでは境界層制御が性能に直結するため、境界層の発達・剥離の解析が重要となる。