在物理學中，什么是邊界層(In Physics, what is a Boundary Layer)？

當流體流過固定表面時，邊界層就出現了。它通常被定義為速度小于無阻礙流體流動99%的區域。換言之，它是一個運動流體被靜止表面減慢超過1%的區域。邊界層的定義是為了更好地理解流體力學將流動分成兩個表現出不同行為的...

當流體流過固定表面時，邊界層就出現了。它通常被定義為速度小于無阻礙流體流動99%的區域。換言之，它是一個運動流體被靜止表面減慢超過1%的區域。邊界層的定義是為了更好地理解流體力學將流動分成兩個表現出不同行為的區域。邊界層內外的區域也以不同的方式產生摩擦。

粘性應力可以通過觀察蜂蜜的運動來理解。空氣動力學研究的早期問題是解決復雜的Navier-Stokes方程，它被認為是控制流體流動的，在許多情況下，Navier-Stokes方程的解是未知的。然而，人們注意到流體流動表現出兩種一般的行為模式：層流和湍流。層流是平滑的和可預測的流，就像一個球掉進蜂蜜里一樣。湍流是隨機的，劇烈的，就像從消防水龍帶里出來的一樣。邊界層將這兩個流體流動區分開。在邊界層內，流動主要是層流。在這個區域，流動行為由粘性應力控制。粘性應力成正比對通過物體的速度；高粘性流體，如蜂蜜，對快速通過它的物體施加很大的摩擦力。層流的特點是流體以平行線流動，沒有不規則性。在邊界層之外，流體流動主要是湍流。無論是在液體還是氣體中，顯示出相似的行為。粒子速度和方向的混沌變化使得用現有知識無法精確預測。湍流中摩擦的影響也不同于層流在湍流狀態下，摩擦力通常不再與流體速度成正比。高爾夫球上有凹坑的原因與空氣的邊界層有關。在低速下，例如在擊球時，完美球形的高爾夫球不會有太大的空氣摩擦問題。然而，在高速飛行時，球形高爾夫球的邊界層比凹坑球大，這意味著有更多的空氣以層流的方式流過。這種層流實際上會比湍流造成更多的空氣摩擦。凹坑高爾夫球比球形球飛得更遠，因為它們的邊界層更小，而不是體驗同樣多的空氣摩擦。