Rajakerros

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Esimerkki rajakerroksesta

Rajakerros on fysiikan, varsinkin virtausdynamiikan termi, joka kuvaa nesteen tai kaasun kerrosta lähimpänä rajapintaa. Virtausnopeus aivan pinnassa on nolla, ja kasvaa siitä rajakerroksessa kohti häiritsemättömän virtauksen nopeutta. Rajakerroksen ominaisuudet riippuvat virtaavan kaasun tai nesteen viskositeetista.[1]

Tunnetuimpia rajakerroksia ovat ohut (alle 0,01 mm) kerros ilmaa lentokoneen siiven pinnassa (ks. ilmanvastus), ja ilmakehän rajakerros, jota meteorologiassa kutsutaan myös planetaariseksi rajakerrokseksi tai yksinkertaisesti rajakerrokseksi.[2] Meren pintakerros, jossa havaitaan Ekmanin spiraali, on myös rajakerros.[3]

Aerodynaamisen rajakerroksen havaitsi 1900-luvun alussa saksalainen fyysikko Ludwig Prandtl. Se on aerodynamiikan tärkeimpiä keksintöjä, sillä se selittää nesteen seassa uivan tai lentävän kappaleen kokeman vastuksen.[4] Purjekoneiden ja liikennelentokoneiden suunnittelussa kiinnitetään paljon huomiota rajakerroksen optimointiin, jotta vastus saataisiin minimoitua. Ensinnäkin rajakerros lisää kappaleen efektiivistä poikkipinta-alaa ja siten sen kokemaa vastusta. Toisekseen virtauksen shear siiven pinnalla aiheuttaa pintakitkaa.

Reynoldsin luku määrittää rajakerroksen ominaisuuksia.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Boundary Layer NASA
  2. Planetary Boundary Layer Encyclopedia Britannica
  3. 9.2 Ekman Layer at the Sea Surface Introuction to Physical Oceanography
  4. Viscosity and Boundary Layers Applied Aerodynamics