Аналогия Рейнольдса. Подобие в уравнениях, которые описывают динамический и тепловой пограничные слои, впервые было представлено Рейнольдсом в постулате аналогии теплообмена и обмена импульсов в турбулентном течении. Для турбулентного потока в трубах или в каналах с параллельными стенками, если имеются преимущественно градиенты скорости или температуры в направлении, нормальном к направлению стенки.

Сравнивая выражение с уравнением, устанавливаем, что аналогия Рейнольдса в точности соблюдается для ламинарного режима течения в пограничном слое, если только 1. Для большинства газов 0,70-0,80; следовательно, аналогию Рейнольдса можно плодотворно применять в инженерной практике в широком диапазоне изменения параметров и условий течения, несмотря на то что непосредственно у поверхности стенок поток всегда ламинарный.

Распространение аналогии Рейнольдса на жидкости, для которых число Прандтля отличается от единицы, было выполнено Тейлором, Прандтлем и Карманом; последний ввел буферный слой, расположенный между ламинарным подслоем, граничащим со стенкой, и турбулентным ядром потока, определенными ранее Тейлором и Прандтлем.

Были сделаны предположения, что в тонком ламинарном подслое процессы переноса являются чисто молекулярными; в турбулентном ядре применима аналогия Рейнольдса; в буферном слое имеют место как молекулярный, так и турбулентный процессы переноса, причем первый из них ослабевает, а второй усиливается по мере увеличения расстояния от стенки.

Внутри буферного слоя для турбулентной составляющей процесса переноса может быть применена аналогия Рейнольдса. Турбулентное течение. В ламинарном течении перенос тепла от твердой стенки в движущуюся жидкость осуществляется как за счет теплопроводности, так и за счет конвекции.

Вблизи твердой поверхности преобладает механизм теплопроводности. По мере увеличения расстояния от стенки и увеличения скорости доминирующим становится конвективный процесс. В турбулентном течении флуктуации скорости или турбулентное смешение становятся еще одним -видом переноса тепла, если в потоке имеется градиент температуры.