هنگامی که سیال روی یک جداره جامد حرکت می کند، مولکول هایی از سیال که در مجاورت جسم هستند به آن چسبیده و سرعتی معادل با سرعت جسم دارند . اما هر چه از جسم دورتر می شویم، اثر جداره تحلیل رفته و سیال به جریان آزاد نزدیک می شود. محدوده ای از جریان که در نزدیکی جدار جامد می باشد و در آن اثر جداره باعث ایجاد تنش برشی و طبعا گرادیان سرعت می گردد، را لایه مرزی سرعت می نامند. برای بررسی این لایه مرزی و خصوصیات آن معمولا لایه مرزی یک صفحه تخت را مورد بررسی قرار می دهند.
از مشکلات رایج در تحقیقات تجربی توسط تونل باد محدودیت عدد رینولدز است. بدلیل محدودیت عدد رینولدز در تست مدل های مورد آزمایش، نیروی برا در زوایای حمله نزدیک واماندگی (Stall) و نیروی پسا در کلیه زوایای حمله مورد آزمایش از مقادیر متناظرشان در نمونه واقعی متفاوت می باشند که علت عمده این اختلافات بخاطر عدد رینولدز پایینی می باشد که بدلیل محدودیت سرعت و یا ابعاد کوچک مدل مورد آزمایش در تونل باد ایجاد می شود.
با این توضیح جهت شبیه سازی جریان روی مدل و نمونه واقعی لازم است که جریان روی مدل در نقطه ای که در نمونه واقعی از آرام به مغشوش تبدیل می شود، به جریان مغشوش تبدیل گردد. علاوه بر این، بررسی همزمان لایه مرزی مغشوش و توزیع فشار در نقاط مختلف صفحه تخت، درک و بررسی خواص ویژه لایه مرزی مغشوش همچون جدایش و یا نرخ انتقال گرما در چنین ناحیه ای را آسان تر می کند. مغشوش کردن جریان در تونل های باد روی مدل مورد آزمایش بوسیله نصب مغشوش کننده جریان انجام می گیرد. ولی چون حساسیت جریان در تونل های باد نسبت به مغشوش کننده ها مشخص نیست، لذا ابتدا با استفاده از یک صفحه تخت این پروسه انجام می گیرد و سپس از نتایج تجربی آن روی مدل مورد آزمایش استفاده می شود. آزمایشات روی صفحه تخت این امکان را فراهم می سازد که رفتار جریان در وسط مقطع کاری، مورد بررسی دقیق تری قرار گرفته و تبدیل جریان از آرام به مغشوش در سرعت های مختلف اندازه گیری گردد.
در این آزمایش 12 صفحه ای یک صفحه تخت که لیه آن برای جلوگیری از جدایش جریان کاملا شکل داده شده است، مورد آزمایش قرار می گیرد. در طول این صفحه پنج سوراخ مویین قرار دارد که به منظور اندازه گیری سرعت در لایه مرزی در نقاط مختلف از طول صفحه مورد استفاده قرار می گیرند. برای اندازه گیری سرعت در هر نقطه کافیست از یک لوله Probe استفاده شود. با بالا بردن این لوله در لایه مرزی می توانیم پروفیا سرعت را در لایه مرزی محاسبه کنیم. اما چون لایه مرزی بسیار کوچک است، لذا برای تغییر مکان این Probe از یک میکرومتر دقیق استفاده می شود. انتهای لوله Probe به وسیله یک لوله پلاستیکی به برد فشار سنج متصل می شود.
آزمایشگاه آئرودینامیک- گزارش آزمایش پنجم (بررسی لایه مرزی و اثر جداره)