સીમાસ્તર (boundary layer) : ઘન સીમાઓ નજીક શ્યાનતા(સ્નિગ્ધતા – viscosity)નું મહત્વ ધરાવતા તરલનું પાતળું સ્તર. ઘન સીમાના સંદર્ભમાં જો ઓછી શ્યાનતાવાળું તરલ (જેવું કે હવા, પાણી) સાપેક્ષ ગતિ ધરાવે તો સીમાઓથી ઘણે દૂર ઘર્ષણ-અવયવ (friction factor) જડત્વીય અવયવ(inertial factor)ની સરખામણીમાં નગણ્ય હોય છે, જ્યારે સીમાની નજીક ઘર્ષણ-અવયવ નોંધપાત્ર હોય છે.

વેગના વિચરણ અને સીમાથી લીધેલા અંતરનો આલેખ

તરલને બે ભાગમાં વહેંચી (વિચારી) શકાય છે : એક, ઘન સીમાઓ નજીકના તરલનું પાતળું સ્તર, જેને માટે તરલની શ્યાનતાનું મહત્વ વિશેષ હોય છે. આ સ્તરને સીમાસ્તર કહે છે. બીજું, આ સ્તરની બહાર રહેતો તરલનો ભાગ, જેમાં તરલને અસ્નિગ્ધ (non-viscid) ગણી શકાય. સીમાસ્તરની જાડાઈ  ના સમપ્રમાણમાં હોય છે, જ્યાં V શુદ્ધ ગતિકીય શ્યાનતા (kinetic viscosity) છે. અહીં સીમાસ્તરની હાજરીથી ઘન સીમા ઉપર સામાન્ય દબાણ બદલાતું નથી.

જ્યારે શ્યાન તરલ સીમા પાસેથી પસાર થાય છે ત્યારે સીમાની નજીકમાં નજીક સ્તર ઉપર અવરૂપક (shearing) બળ લાગે છે. તેના કારણે સ્તરનો વેગ ઘટે છે. જેમ જેમ સીમાની નજીક જઈએ તેમ તેમ વેગ સતત ઘટતો જાય છે અને સીમા આગળ તરલના કણો સ્થિર થઈ જાય છે. મંદિત (retarded) વેગના વિસ્તારને સીમાસ્તર કહે છે.

વેગના વિચરણ (variation) અને દીવાલ કે સીમાથી લીધેલા અંતરના આલેખની રેખાકૃતિ આકૃતિમાં દર્શાવી છે. શ્યાનતાની પ્રાથમિક અસરો સ્તરમાં સંકેન્દ્રિત થયેલી હોય છે, જ્યારે બહારની બાજુએ અથવા મુક્તિ-ધારા (free stream) પ્રવાહમાં શ્યાન બળો નહિવત્ હોય છે. એલ. પ્રાન્ડ્લે (L. Prandle) 1940માં સીમાસ્તર-સંશોધનનો પાયો નાખ્યો તથા સીમાસ્તરો માટે નેવિયર સ્ટૉકસ (Navier Stokes) સમીકરણો સરળ બનાવ્યાં. તરલની શ્યાનતાને લીધે ઉદભવતાં ઘર્ષણ-બળો સીમાસ્તર આગળ મર્યાદિત (પ્રતિબંધિત) હોઈ આ વિસ્તારને ઘણી વાર ઘર્ષણસ્તર (frictional layer) કહે છે.

પ્રહલદ છ. પટેલ