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층류와 반대로 난류 유동은 확산이 매우 잘 일어난다. 난류는 유체입자가 무작위 거동을 하기 때문에 그 해석이 매우 어렵고 예측이 거의 불가능하다. 1. 실험목적
2. 배경이론
2-1. 레이놀즈 수
2-2. 층류와 난류
2-3. 무차원수
3. 실험 장
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Reynolds는 난류상태로 흐르는 유리관 속의 물의 속도를 점차 줄여가면서 레이놀즈수를 계산한 결과, Re가 2000이하로 되는 조건에서는 항상 층류가 됨을 발견하였다. 난류로부터 층류운동으로 천이 되는 이 값을 관 유동에 대한 하임계 Reynolds수(
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측정시 33.64 sec 의 시간이 소요됐고 레이놀드 NO.의 값은 1389의 수치를 나타냈다. 계속해서 4회째의 실험결과는 실제 눈으로 관찰했을 때는 층류로 보였으나 계산결과 레이놀드 NO.의 수치는 2103 으로 전이역을 나타냈다. 마지막으로 7회째 실험
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수는1883년에 영국 맨체스터대학교 교수인 Reynolds가 창안한 수로서 유체의 입자가 서로 층을 이루면서 선적으로 미끄러지는 층류와 서로의 유체입자가 불규칙 운동을 하면서 상호간에 격렬한 운동을 일으키는 난류를 구분하는 무차원수이다.
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놀드 수 구하는 식
Reynolds는 유속Q, 동점성 계수v, 관의 직경 d로서 층류와 난류를 구분하기 위하여 다음과 같이 무차원수인 Reynolds 수를 제안하였다.
여기서, Q : 유량 (/s)
: Reynolds 수
: 유체의 밀도 ()
V : 유체의 평균 속도 (cm/s)
d : 관의 직경 (cm)
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