Кіріспе
Шекаралық қабатты басқару – сұйық ағынының шекаралық қабаттарының мінез-құлқын бақылау әдістерін білдіреді. Жылдам қозғалатын көліктерде соққының көлемін азайту үшін ағыстың бөлінуін азайту қажет болуы мүмкін (ағылшындыру), бұл кедергіні азайтуға көмектеседі. Шекаралық қабаттың бөлінуі ұшақтардың жоғары көтерілу коэффициенті жүйелерінде және реактивтік қозғалтқыштардың кіріс бөліктерінде көбінесе қолайсыз болып табылады. Ламинарлық ағын турбулентті ағынға қарағанда аз үйкеліс тудырады, бірақ турбулентті шекаралық қабат жылуды жақсы жеткізеді. Турбулентті шекаралық қабаттар бөлінуге көбірек төзімді. Шекаралық қабаттағы энергияны оның бетіне жабысып тұруы үшін арттыру қажет болуы мүмкін. Таза ауаны тесіктер арқылы немесе жоғарыдан араластыруға болады. Бетке жақын төмен жылдамдықты қабатты перфорацияланған бет арқылы соруға немесе жоғары қысымды арнада болғанда шығаруға болады. Оны дивертор немесе ішкі арна арқылы толықтай алып тастауға болады. Оның энергиясын бос ағыннан жоғары деңгейге көтеру үшін жоғары жылдамдықты ауа енгізуге болады.
Табиғат
Британдық зоолог сэр Джеймс Грей дельфиндердің ағыннан бөліну мүмкіндігін азайту және қарсылықты төмендету үшін турбулентті шекаралық қабаты бар сияқты екенін, ал дельфиндерде терінің үйкелісін азайту үшін ламинарлық шекаралық қабатын сақтау механизмдері дәлелденбегенін мәлімдеді. Бұл Грейдің парадоксы деп белгілі болды. Құстардың қанаттарында Алула деп аталатын алдыңғы жиектік ерекшелік бар, ол ұшақ қанатындағы алдыңғы жиектік жапсырмаға ұқсас, төмен жылдамдықтарда қанаттың тоқтауын кешіктіреді. Жабық қанатты жануарлар мен жәндіктердегі жұқа мембраналы қанаттар Рейнольдс сандарына байланысты пайдалы кедір-бүдырлық тудыратын сияқты, соның арқасында бұл жаратылыстар көбінесе мүмкін болатынан жақсырақ ұша алады.
Спорт
Топтарға бетін кедір-бұдыр ету арқылы соққы немесе лақтыру қашықтығын арттыруға болатын қасиеттер берілуі мүмкін. Бетін кедір-бұдыр ету шекаралық қабатты турбулентті етуге және оның бұрынғыдан гөрі артқа қарай ұзақ уақыт бойы жабысып тұруына, содан кейін кішірек оянумен бөлінуіне себеп болады. Топтарға айналу беру үшін оларды әртүрлі тәсілмен соғуға болады, бұл оларды қисық траекториямен қозғалуға мәжбүр етеді. Айналу шекаралық қабаттың бір жаққа қарай бөлінуіне ықпал етеді, нәтижесінде бүйіндік күш пайда болады. BL басқару (бетін кедір-бұдыр ету) 19 ғасырда гольф доптарына қолданылған. Крикет және бейсбол доптарындағы тігістер шекаралық қабатты басқару құрылымы ретінде қызмет етеді.
Цилиндрде
Еркін ағын цилиндрдің үстінен өтетін жағдайда, теріс қысым градиенті салдарынан болатын шекаралық қабаттың бөлінуін бақылау үшін үш әдіс қолданылуы мүмкін. Цилиндрдің айналуы еркін ағынмен бір бағытта қозғалатын жағындағы шекаралық қабатты азайтуға немесе жоюға мүмкіндік береді. Ағынға қарсы қозғалатын жағында шекаралық қабаттың ішінара бөлінуі байқалады. Бөліну нүктесіне жақын цилиндрдегі тілік арқылы сору, шекаралық қабатта баяулаған сұйық бөлшектерін алып тастау арқылы бөлінудің басталуын кешіктіруге болады. Балама ретінде, сұйықтықты жылтыр тілік арқылы үрлеуге болады, бұл баяулаған сұйықтықты жылдамдатып, бөліну нүктесін кешіктіреді.
Әуе кемесінде ламинарлық шекті қабатты сақтау
Ламинарлы ағынды қанаттық профильдер 1930 жылдары турбулентті болуын болдырмау үшін жағымды қысым градиентін сақтау мақсатында жасалды. Олардың жел тоннеліндегі төмен соққысы P-51 және B-24 сияқты ұшақтарда қолдануға әкелді, бірақ ламинарлы ағынды сақтау үшін қызметте жиі кездеспейтін төменгі деңгейдегі беттік тегіссіздік пен толқындылық қажет болды. Краг Берлиндегі DVL жоғары жылдамдықты жел тоннелінде P-51 қанаттық профиліне жасалған сынақтардың нақты ұшу Рейнольдс санында ламинарлы ағын әсерінің толығымен жойылғанын көрсетті. Жоғары Рейнольдс санында ламинарлы ағынды іске асыру әдетте өте тегіс, толқынсыз беттерді қажет етеді, оларды жасау және күтіп ұстау қиын болуы мүмкін. Қанаттың иілген бөліктерінде жағымды қысым градиенті көлденең ағынға байланысты тұрақсыз болады, сондықтан көлденең ағынды басқару үшін сору қажет. Қанаттық профильдің пішінін жасау әсерін шекаралық қабатты сору арқылы толықтыру ламинарлы ағынды басқару (LFC) деп аталады. Гибридті ламинарлы ағынды басқару (HLFC) НАСА демеушілігімен жүргізілетін шараларға қозғалтқыш қаптамаларындағы NLF және қанаттың жоғарғы беттеріндегі, сондай-ақ құйрықтың көлденең және тік беттеріндегі HLFC кіреді.
Ұшақ құрылымы
Аэронавтикалық инженерияда шекаралық қабатты басқару, паразиттік қарсылықты азайту және пайдалы шабуыл бұрышын арттыру үшін қолданылуы мүмкін. Фюзеляжға орнатылған қозғалтқыш кірістері кейде бөлгіш тақтамен жабдықталады. 1920-1930 жылдары Геттингендегі Aerodynamische Versuchsanstalt институтында аэрофольгалар үшін сору арқылы көтеру қасиеттерін жақсарту бойынша көптеген зерттеулер жүргізілді. Белсенді шекаралық қабатты басқарумен жабдықталған ұшақтың мысалы – жапондық теңіз ұшағы ShinMaywa US 1. Бұл төрт қозғалтқышпен жабдықталған ұшақ, суастына қарсы күрес (ASW) және іздеу-құтқару (SAR) операциялары үшін пайдаланылды. Ол STOL режимінде жұмыс істеуге және өте төмен жылдамдықпен ұшуға қабілетті болды. SAR қызметінде оның ізбасары ShinMaywa US 2, 50 түйін жылдамдықпен ұшу қабілетіне ұқсас жүйені пайдаланады. Бұл мүмкіндік Boeing 787 9 Dreamliner ұшағында да қолданылады.