¿La fricción es mayor o menor en la capa límite laminar frente a la turbulenta?

Te estás enfocando en la fricción de la piel. Este es solo un componente del arrastre parásito, que a su vez es solo un componente del arrastre total sobre un objeto. Debe observar todos los aspectos del arrastre, y estos varían drásticamente según la forma del objeto, la textura de la superficie y la velocidad.

Una pelota de golf tiene hoyuelos porque la fricción de la piel es un componente pequeño del arrastre de los objetos contundentes. El arrastre de forma (arrastre de presión) domina sobre la fricción de la piel en el caso de una pelota de golf. Considere una pelota de golf sin hoyuelos. El flujo permanece laminar sobre una buena porción de una bola lisa, hasta el punto donde el flujo se separa de la bola. Esta separación ocurre temprano en una bola lisa, lo que resulta en un arrastre de forma bastante grande. Ahora considere una pelota de golf con hoyuelos. Los hoyuelos hacen que el flujo sea turbulento en casi toda la superficie. Esto a su vez mueve el punto de separación hacia la parte trasera de la pelota. La fricción de la piel aumenta un poco, pero la resistencia a la presión es significativamente menor para una pelota de golf con hoyuelos que para una sin hoyuelos. El arrastre total en una bola con hoyuelos es mucho menor que en una bola sin hoyuelos.

Ahora considere un ala. Un ala es cualquier cosa menos un objeto contundente. El arrastre de forma es, por diseño, un contribuyente menor a la fuerza de arrastre total. La fricción superficial es mucho más importante para un ala, por lo que un diseño que mantiene un flujo laminar gana a un diseño que genera un flujo turbulento.

El flujo turbulento da más (agregado como editar LOCAL) arrastre de fricción en igualdad de condiciones . Sin embargo, la lista de "otras cosas" es bastante larga. Cuando la turbulencia aumenta la fricción, el mecanismo básico es que la mezcla turbulenta dentro de la capa límite trae aire que se mueve rápidamente hacia la superficie, creando un gradiente de velocidad mayor (y por lo tanto más fricción) en la superficie.

Ha habido muchos intentos de diseñar aeronaves cuyas alas soporten el flujo laminar y es posible hacerlo en condiciones ideales donde la superficie del ala se puede mantener limpia y suave. En algunas propuestas, la capa límite se elimina succionándola a través de la superficie, lo que requiere que los puertos de succión permanezcan abiertos. En el mundo real hay insectos, suciedad y gotas de lluvia que tienden a promover la turbulencia. En general, además de que el flujo sea eficiente, desea que sea predecible y repetible, por lo que en realidad puede preferir el flujo turbulento.

AÑADIDO (LISTA PARCIAL DE "OTRAS COSAS" A TENER EN CUENTA)

Gradientes de presión fuera de la capa límite. Rugosidad de la superficie, curvatura de la superficie, divergencia de flujo, transferencia de calor, transferencia de masa, vibración estructural, ruido. Temperatura.

RAZONES PARA PREFERIR LA CAPA LÍMITE TURBULENTA

Retrasar la separación, promover la mezcla, evitar incertidumbres.