Reynolds Number
◎ 목적
레이놀즈 실험에서는 관수로 내의 흐름을 Reynolds의 원 실험에서처럼 색소주입으로 층류와 난류로 구분하여 식별함과 동시에, 층류와 난류의 개념을 이해하며, 층류와 난류의 경계선이 되는 한계흐름(critical flow)에 해당하는 한계유속과 한계 Reynolds 수(critical Reynolds number)를 결정하는 데 목적이 있다
◎ 이론
유량 : 관 속으로 유체가 흐를 경우 흐르는 방향에 직각인 임의의 단면을 단위시간에 흐르는 유체의 양
평균유속 : 유량을 유로의 단면적으로 나눈 값
임계속도 (Critical Velocity) :층류(Laminar Flow) 또는 점성류(Viscous Flow)에서 유속이 점점 빨라짐에 따라 난류(Turbulent Flow)로 전이되는 지점의 속도
⑴ 유체의 유속
: 유량 [ ] : 유로의 단면적 []
: 평균 유속 [ ]
: 관의 내경 [ ]
직경이 D인 원형 관에서 부피유속을 흐름의 단면적으로 나누면 평균유속을 구할 수 있다.
중심부분에서는 최대속도와 평균속도 사이에 대체로 다음과 같은 관계가 성립한다.
⑵ 레이놀즈 수 ( Reynolds Number )
유체의 흐름 상태는 유로의 모양과 유체의 성질에 따라 달라진다. 원관에 유체가 흐를 경우 관의 내경과 평균유속, 유체의 밀도와 점도로서 나타낼 수 있으며 다음과 같이 레이놀즈 수(Reynolds Number, )를 정의한다.
where,
Table 1-1. 흐름종류에 따른 Reynolds Number의 변화
흐름종류
흐름조건
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2013.09.03
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