Если плоская поверхность пластины омывается безграничным потоком с равномерным распределением скоростей, то, начиная от переднего края пластины, на ней образуется гидродинамический предельный слой. В последнем вследствие трения скорость жидкости изменяется от скорости, равной скорости спокойного потока до нуля. Течение жидкости в пограничном слое может быть как ламинарным, так и турбулентным.
О режиме течения в пограничном слое судят по величине числа Рейнольдса. Так, ламинарный режим течения в пограничном слое имеет место в изотермних потоках при Re <5-105, а в неизотермних - при Re <4-104, и разрушение ламинарного слоя зависит от степени турбулентности набегающего потока. При наличии разности температур между потоком жидкости и пластиной на поверхности последний кроме гидродинамического возникает также и тепловой граничный слой. В рамках теплового пограничного слоя температура жидкости изменяется от температуры потока вдали от пластины до температуры, равной температуре поверхности пластины.
При турбулентном гидродинамической пограничном слое у поверхности пластины образуется тонкий слой жидкости с ламинарным режимом движения, который называется ламинарным подслоем, в котором происходит основное изменение скорости потока. Также в ламинарном подслоя происходят почти все изменения температуры движущейся жидкости, т.е. ламинарный подслой представляет собой главный гидродинамический и термическое сопротивление.
3а определяющую температуру принимают температуру жидкости вдали от пластины, за определяющий размер принимается длина пластины по направлению потока.
Опыты показывают, что при развитой турбулентном течении жидкости теплоотдача не зависит от числа Gr и, соответственно, в передаче всего количества теплоты участвует только вынужденная конвекция.