레이놀즈수

소개

"레이놀즈수"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 개요 및 이론
1) 실험 목적
2) 실험 이론
3) 실험 장치

2. 실험 결과
1) 임계 레이놀즈수 계산
2) 유체의 평균 운동 속도 계산
3) 유동에 따른 속도 개략도

3. 고찰

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 개요 및 이론
1.1 실험 목적
파이프 내에서 유동은 임계 Reynolds 수를 기점으로 난류와 층류로 구분된다. 실험을 통해관의 유동에서 잉크의 흐름 상태를 통해 층류와 난류의 차이을 이해한다. 상임계 레이놀즈수와 하임계 레이놀즈수와 유체의 평균 운동 속도를 계산한다.

1.2 실험 이론
파이프 내에서의 유체 유동 영역은 Reynolds 수에 의해 결정된다. 내부유동은 층류와 난류로 구분할 수 있고, 점성이 유동의 형태에 영향을 끼친다. 고전적인 Reynolds 실험은 난류와 층류의 정성적인 차이를 보여준다. 유량이 적을 때 주입된 염료는 튜브를 따라 하나의 가는 선을 이룬다. 유동이 층류이기 때문에 잉크의 분산은 생기지 않는다. 층류는 유체가 층을 이루며 흐르는 유동이다. 유량이 증가함에 따라 염료선은 결국 불안정하게 되고 분열되어 튜브 전체에 걸쳐 불규칙하게 흩어진다. 즉, 유동이 층류이기 때문에 염료선이 늘어나며 뒤틀려 전체 유동 영역으로 분산된다. 난류는 유체가 뒤섞이며 흐르는 유동이다.
레이놀즈수는 관성력과 점성력의 비율로 나타낸다. Reynolds 수가 크면 대부분의 유동에서 점성효과를 무시할 수 있다. Reynolds 수가 작으면 점성효과가 지배적이고다. Reynolds 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

참고자료

· 김지현. 2024, 레이놀즈 수 교안, pp.1-8
· Robert W. Fox, Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard, John W. Mitchell, (2016), Fluid Mechanics, 9th Edition SI, WILEY,pp.296-297
· Bruno Eckhardt, Tobias M. Schneider, Bjorn Hof, Jerry Westerweel, (2007). Turbulence Transition in Pipe Flow. Annual Review of Fluid Mechanics, 39, 447-468.