Эта тема покажется странной и даже отстранённой от всего, что было до этого.
Но на самом деле это не так. Эта тема очень важна в понимании огромного числа процессов происходящих в газах и жидкостях.
Более того, эту темы мы потом используем для понимания, что такое электричество и магнетизм.
Но, как всегда, без формул. Только механизм физических процессов.
Итак.
В отличие от твёрдого тела, где перемещение частиц внутри тела не возможно, внутри газа и жидкостей частицы могут перемещаться.
Нас интересует в основном газ, но для определённости всё-таки дадим понятие разницы между ними.
В жидкости кинетическая энергия движения частиц, составляющих эту жидкость выше энергии кристаллических связей, но ниже энергии связи молекул как общего тела (пока назовём это так). Поэтому жидкость, если на неё не действуют ни какие другие силы (например в невесомости) собирается в шар.
У газов же кинетическая энергия движения частиц превышает энергию связи молекул как общего тела, поэтому общего тела не получается и частицы, если нет внешних сил, собирающих их вместе (например газовый баллон), просто разлетаются во все стороны.
А теперь представим себе что в какой-то газовой среде (напомню, что по большей части это справедливо и для жидкостей) перемещается какое-то тело. Не важно, твёрдое оно, жидкое или газообразное.
Представим для определённости, что это ламинарный поток (струя) этого же газа.
Как видим на картинке, частица газа 2 сталкивается с частицей потока 1 и отскакивает от неё. Обычная механика.
Но следует учесть, что в движущемся потоке газа (ламинарном потоке, как на рисунке) давление газа меньше, чем вне потока.
Поэтому частица 3 тоже пытается двигаться в сторону ламинарного потока и сталкивается со 2 частицей.
Частица 3 отталкивается обратно в газовую среду, а частица 2 отталкивается обратно к потоку, где она снова сталкивается с другой частицей потока 4.
И процесс повторяется.
Таким образом мы видим, что частица 2 невольно начинает двигаться вдоль ламинарного потока.
Понятно, что во первых, эта частица не одна, а значит вдоль ламинарного потока возникает небольшое течение газа, которое и называется поверхностным слоем.
Во вторых, этот слой очень тонкий, значительно меньше самого ламинарного потока. Его скорость также меньше скорости ламинарного потока.
Его параметры (скорость, толщина и т.д.) зависят от параметров ламинарного потока.
Если по каким то причинам форма потока газа будет не линейной формы, а, например, округлой, то поверхностный слой всё также будет формироваться и он будет повторять форму потока.
Вот примерный принцип формирования поверхностного слоя в газах, да и в жидкостях тоже.
В этой статье не будем обсуждать тему потери энергии газового потока. Эти потери есть и в конце концов, если не будет внешней подпитки энергии, поток должен остановиться.
Это не в рамках этой статьи.
Как то так.
