Пользователь:Fluidsolved

Сопротивление поверхностного трения является компонентом сопротивления профиля , которое представляет собой силу сопротивления, действующую на объект, движущийся в жидкости. Сопротивление поверхностного трения вызвано вязкостью жидкостей и развивается от ламинарного сопротивления до турбулентного сопротивления по мере движения жидкости по поверхности объекта. Сопротивление поверхностного трения обычно выражается через число Рейнольдса, которое представляет собой соотношение между силой инерции и силой вязкости.

Ламинарное обтекание тела возникает, когда слои жидкости плавно движутся друг мимо друга по параллельным линиям. В природе такого рода течения встречаются редко. Когда жидкость течет по объекту, она применяет силы трения к поверхности объекта, которые препятствуют движению объекта вперед; результат называется сопротивлением трения кожи. Сопротивление поверхностного трения часто является основным компонентом паразитного сопротивления объектов в потоке.

Обтекание тела может начаться как ламинарное. Когда жидкость течет по поверхности, напряжения сдвига внутри жидкости замедляют появление дополнительных частиц жидкости, вызывая увеличение толщины пограничного слоя. В какой-то момент по направлению течения течение становится неустойчивым и становится турбулентным. Турбулентный поток имеет колеблющийся и нерегулярный характер течения, что проявляется в образовании вихрей . По мере роста турбулентного слоя толщина ламинарного слоя уменьшается. В результате получается более тонкий ламинарный пограничный слой , который по сравнению с ламинарным потоком снижает величину силы трения при протекании жидкости по объекту.

Течение жидкости характеризуется безразмерным числом Рейнольдса и, следовательно, сопротивлением поверхностного трения, ламинарным или турбулентным. Число Рейнольдса (Re) — это отношение сил инерции к силам вязкости, действующими на жидкость, другими словами, силы трения сдвига пытаются переместить жидкость, а инерционная масса сопротивляется этой силе. Число Рейнольдса рассчитывается:

$C_{f}={\frac {\tau _{w}}{{\frac {1}{2}}\rho v^{2}}}$

Коэффициент трения кожи представляет собой безразмерное напряжение сдвига кожи, которое обезразмеривается динамическим давлением набегающего потока.