분야
hwpRENOLDS APPARATUS
어떤 유체(fluid)가 관(pipe)이나 도관(conduit)을 통해서 흐를 때 여러 가지 조건으로 흐르게 되나 흐름은 역시 두 가지 모양으로 흐르게 된다. 즉 층류(Laminar Flow)와 난류(Turbulent Flow)의 흐름인데 이것은 관의 직경 D와 유체의 속도 v,밀도 ρ 및 점도 μ 의 관계에서 얻을 수 있는데 수를 레이놀드수()라하며 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.
Reynolds Number 는 다음과 같이 정의되는 무차원군으로서
이의 의미는
: 튜브 지름 ( m, ft )
: 액체의 점도( lb/ft-s, Pa-s )
: 액체의 밀도 ( kg/, lb/ )
: 액체의 평균 유속 ( m/s, ft/s )
여기에서 가 2100이하일 때의 흐름을 층류영역, 4000이상일 때의 흐름을 난류영역, 2100 - 4000사이를 임계영역으로 구분한다.
이 상태를 Reynold라는 사람이 흐름에 유색잉크를 흐르게 하여 흐름의 모양을 살펴본 것을 기초로 하여 본 실험을 한다. 그는 물이 들어 있고 벽이 유리로 된 탱크 안에 수평 유리튜브(tube)를 설치하고, 튜브 안에서의 유량을 밸브(valve)로 조절하였다. 튜브 입구를 나팔꽃처럼 벌리고, 위에 플라스크(flask)로부터 튜브 입구 흐름 중에 미세한 물감 줄기를 도입하였다.