境界層
境界層剥離とは、境界層が物体表面から離れた位置に形成されることを指す。
下流に行くほど流域が広くなるような流れ場では、下流に行くほど圧力が高くなる圧力勾配が形成される。このような圧力の勾配を逆圧力勾配と呼ぶ。勾配はまた、ベルヌーイの定理から、下流側に行くほど流速が減少することも意味している。このため、強い逆圧力勾配をもつ流れでは、境界層内の比較的流速の小さい領域で流速が負の値となって逆流が発生する。このとき、境界層が逆流領域の上に形成されるため、境界層が物体から剥がれたように見えることから、この現象を境界層剥離と呼ぶ。
境界層剥離は失速の原因となるため、航空機の翼設計において非常に重要な現象である。
乱流で構成された境界層。乱流境界層では流体の渦運動によって、大きい速度をもった流体とより壁面近くの運動量の小さい流体が混ざり、活発に運動量交換が行われる。このため、壁面近傍の流体へ運動量が供給され続けるので層流境界層よりも剥離しにくい。この性質に注目し、失速を嫌う飛行機の翼には意図的に乱流を作り出すための突起であるヴォルテックスジェネレータがしばしば設けられる。
また速度の平均化が起こるため、壁面付近で急激に減少する速度分布を持ち、従って摩擦抗力が大きい。