Metody založené na fyzikální reakci mezi upraveným povrchem objektu a proudícím plynem lze dělit především na sublimační a odpařovací [2-15]. Intenzívnější působení plynu na obtékaný povrch v turbulentní oblasti způsobí rychlejší průběh uvedených reakcí a dojde k odlišení laminárního a turbulentního obtékání díky rozdílným vlastnostem povrchu, jako je např. změna barvy povrchu, změna reliéfu povrchu apod.
Sublimační metody
U sublimačních metod se povrch objektu natře rovnoměrně sublimující látkou (barevně odlišnou od povrchu) a vystaví se vlivu proudění plynu. V turbulentní oblasti probíhá sublimace rychleji, dojde zde časem k odsublimování nátěru a zviditelní se tak hranice turbulentní oblasti. Pro nátěry lze použít hexachloretan, naftalen, difenyl, acenaften, hydrochinon, diethyleter, fluoren, kafr, borneol apod. Na povrch se tyto látky nanášejí suchým stříkáním, nebo některé i nátěrem v kapalném stavu za vyšších teplot. Při stříkání je třeba často použít rozpouštědlo, jako je např. aceton, lehké frakce petroleje, benzen, xylen. Některé techniky používají i více nátěrových vrstev různých barev. Při experimentu pak dochází k postupné sublimaci povrchu a různá zabarvení označují oblasti s různou intenzitou turbulence. Příklad zviditelnění proudění v okolí povrchu rotujícího disku pokrytého naftalenem je na obr. 4-2. Spirálové brázdy jsou způsobené intenzívnější sublimací naftalenu a jsou znakem přechodného režimu proudění v této části disku. Nerovnosti povrchu naftalenu jsou zvýrazněny počítačovým zpracováním obrazu (rutinou „vyrýt“ - emboss), která zvýrazní brázdy, ale také nerovnoměrné osvětlení disku. Podobný obraz vizualizace proudění v okolí povrchu rotujícího disku získaný pomocí dále uvedené odpařovací metody kaolinových nátěrů je na obr. 4-3.
Obr. 4-2 Vizualizace proudění v okolí rotujícího disku pokrytého naftalenem – Janotková, Pavelek [6-12]
Odpařovací metody
Oblasti s laminárním či turbulentním prouděním lze rovněž zviditelnit pomocí odpařovacích metod. Dobré výsledky dává např. metoda kaolinových nátěrů, kdy se povrchy postříkají kaolinovou suspenzí (100 ml bezbarvého frigilenu, 100 ml butylacetátu, 100 ml butylalkoholu, 50 ml xylenu a 100 g kaolinu) a po oschnutí se obrousí nerovnosti. Pak se vrstva postříká těkavou kapalinou (nitrobenzen pro rychlosti do 100 m.s-1, ethylbenzoat, methylsalicitat a isosafrol pro větší rychlosti), čímž vznikne z matově bílé barvy původního povrchu kaolinu lesklý povrch. V proudu vzduchu se v turbulentní oblasti těkavá kapalina odpařuje rychleji a při vhodném úhlu osvětlení lze po chvíli spatřit hranice turbulentní oblasti. Příklad aplikace metody kaolinových nátěrů je uveden na obr. 4-3. Jedná se o zviditelnění proudění v okolí povrchu rotujícího disku. Na obrázku jsou obdobné spirálové brázdy způsobené přechodným režimem proudění, jako na obr. 4-2. Na vnějším okraji disku je pak výrazně bílé zabarvení, což je znakem turbulentního proudění v této části.
Obr. 4-3 Vizualizace proudění v okolí rotujícího disku pomocí odpařovací metody kaolinového nátěru [5-9]
Podobná je i odpařovací metoda kapalinových vrstev, která je sice jednodušší než metoda kaolinových nátěrů, ale výsledky jsou méně kontrastní. Na povrch se nanese nátěrem či nastříkáním tenká vrstva těkavé kapaliny (nitrobenzen, ethylbenzoat, methylsalicitat, isosafrol apod.), která se při proudění vzduchu kolem povrchu odpařuje. Toto odpařování je intenzívnější v oblasti turbulentního proudění, a tak lze po odpaření kapaliny v této části povrchu zviditelnit hranice turbulence. Výhodou této metody je, že vrstva kapaliny je tenká, a proto příliš neovlivňuje proudění.