Grenzschichten

Eine ebene Platte (Länge 1, Breite b; Fig. 114) wird in ihrer Ebene mit konstanter Geschwindigkeit u_∞ durch eine ruhende Flüssigkeit geschleppt. Wenn die Flüssigkeit reibungsfrei und die Platte sehr dünn ist („infinitesimal“ dünn), dann gleitet die Platte durch die Flüssigkeit, ohne diese zu stören: die Flüssigkeit bleibt überall in Ruhe. In Wirklichkeit sind alle Flüssigkeiten mehr oder weniger zäh und haften an festen Wänden. Daher wird die an die Platte unmittelbar angrenzende Flüssigkeitsschicht von dieser mitgerissen. Diese Schicht schleppt vermöge der auftretenden Schubspannung die nächstäußere Schicht mit usw. Die von der Platte ausgehende Störung des Ruhezustandes der Flüssigkeit breitet sich dadurch in Richtung senkrecht zur Platte aus, und die Bewegung der Platte teilt sich der Flüssigkeit auch in weiterem Abstand von der Platte mit. Es entsteht eine Geschwindigkeitsverteilung, wie sie in Fig. 114a skizziert ist. Das von der Platte mitgeschleppte Flüssigkeitsgebiet wird mit wachsender Entfernung von ihrer Vorderkante immer breiter, denn in einiger Entfernung von der Vorderkante hat die Platte länger auf die ursprünglich ruhende Flüssigkeit gewirkt als nahe an der Vorderkante, wo die Flüssigkeit erst vor kürzerer Zeit in den Einflußbereich der Platte gekommen ist.