laminar flow table

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1. 물의 유동

관내에 물을 흘려 이 물의 속도를 점점 빠르게 해가는 경우를 생각한다. 처음에는 물은 고요히 흘러 물의 각 분자는 마치 선을 그리는 것처럼 전체는 층을 이루며 이동한다. 그러나 이 속도가 점차 빨라짐에 따라 물의 내부는 결국에는 불규칙하게 흐르는 것과 같이 된다.
이 경우 층상 흐름의 쪽을 층류(Laminar flow) 또는 유선운동(Stream line motion)이라고 하고,각 분자가 이동하는 궤적을 유선(Stream line), 유선의 덩어리를 유관(Stream tube)이라고 한다. 이것에 대해서 불규칙하게 유동하는 것을 난류(Turblent flow) 또는 난류운동(Turblent motion)이라고한다. 이 경우에는 물의 분자가 유동하므로 난류의 이러한 것을 Eddy flow라고 한다. 이 층류에서 난류로 바뀌는 경계점 속도를 임계속도(Critical velocity)라고 한다.
영국의 Osborne Reynolds(레이놀즈)는 관내를 흐르는 흐름이 층류인지 난류인지를 가늠하는 레이놀즈수(Reynolds number)라는 무차원수를 발견했다. 레이놀즈수는 Re로 표기하며, 유체의 점성에 기인한 고유의 값으로, 유속 관경에 의해 결정되는 수로서, 실험에 의하면 관내 흐름에서는 Re=2000 이하이면 층류로 됨이 알려져 있다. 공업용수로에서의 물의 흐름 대부분이 임계속도 이상의 난류이다. 이러한 난류는 운동상태가 대단히 복잡하여 도저히 계산식으로 나타낼 수 없으므로, 편의상 층류로 가정하여 계산한 다음 물의운동의 경향을 파악하는 경우가 많다.

<중 략>


Ⅶ.Conclusion
이번 실험을 통해 층류일 때와 여러 가지 모양과 방향으로 solid를 유체의 흐름에 넣었을 때의 유체의 흐름의 변화와 경계층, 에디, 후류의 생성을 확인 할 수 있었다. 또한 유체의 흐름변화에 가장 적은 영향을 주고 에디와 후류의 생성을 최소화 할 수 있는 solid는 원형이라는 것도 실험을 통해 확인 할 수 있었다.

참고 자료

단위조작 / 이화영 외 / Mc Graw Hill / p.154~172
단위조작 입문 / 박창호 외 / 지인당 / p.70~71
유체역학 / 김경철 외 / 인터비젼 / p.120~125
점성유체역학기초 / 노호현 / 전영사 / p 215-224