[유체역학] 레이놀즈수 실험

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최초 등록일: 2003.02.28
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레이놀즈 수 실험기구는 수조내의 물이 유리관을 통하여 흐르는 동시에 색소액도 작은 모세관을 통하여 유출되어 물과 같이 흐르게 하며, 밸브로서 관속의 물의 속도를 조절하여, 물의 층류와 난류상태를 파악할 수 있는 수리실험에 있어서 가장 기초적인 실험기구이다.
레이놀즈 수는 1883년에 영국 맨체스터 대학교수인 레이놀즈에 의하여 창안된 수로서 유체의 입자가 서로 층을 이루면서 선적으로 미끄러지는 층류와 서로의 유체입자가 불규칙 운동을 하면서 상호간에 격렬한 운동을 일으키는 난류를 구분하는 무차원수이다. 레이놀즈수는 유체의 속도에 의한 관성력과 점성력과의 비를 나타내는 것으로, 유동의 층류, 난류 여부를 결정짓고 유량을 표시하는데 사용된다. 유량이 많거나 혹은 속도가 빠를수록 레이놀즈수는 커지게 되고, 점도가 높은 유체는 같은 속도에서 낮은 레이놀즈수를 가지게 된다.
레이놀즈수(Re)는 유동속도에 의한 관성과 점성의 비로 표시된다. 이와 같은 레이놀즈의 무차원수의 개념은 이후 역학 전반에 지대한 영향을 미치게 된다. 아래 실험에서 보이는 가지런한 층류와 무질서한 난류로의 중간과정을 천이(transition)라 하여, 유동은 층류, 천이, 난류의 세 영역으로 나뉘게 된다.

참고 자료

① 실험유체역학, 보문당, 저자 : 모양우, 나기대, 박길문, 이행남, 유영대
② 생각하는 유체역학, 선학출판사, 저자 : 채수, 남경덕, 김봉환, 신현승
③ Engineering Fluid Mechanics 유체역학, scitech 미디어, 저자 : Roberson/crowe(six edition)

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