층류 및 난류 흐름

의 특성을 층류 및 난류 흐름은 매우 다릅니다. 는 이유를 이해하거나 류의 흐름이 바람직하의 작업에서 특정 시스템을 이해하는 것이 필요하의 특성을 층류 및 난류 흐름입니다.,

흐름을 정권

모든 유체 흐름 분류 중 하나로 두 개의 넓은 종류 또는 정권에 있습니다. 이 두 가지 흐름 체제는 층류 및 난류 흐름입니다. 층류 또는 난류 여부에 관계없이 흐름 체제는 모든 유체 시스템의 설계 및 작동에 중요합니다. 양의 유체 마찰을 결정하는 데 필요한 에너지의 양을 유지하기 원하는 흐름에 따라 달라집 모드의 흐름입니다. 이것은 또한 유체로의 열전달을 수반하는 특정 응용 분야에서 중요한 고려 사항입니다.,

층류

층류는 유선형 또는 점성 흐름이라고도합니다. 이 용어는 설명의 흐름이기 때문에,에서 층류,(1)층의 물 흐르는 중에 서로 다른 속도 거의 없이 혼합 레이어 사이에,(2)유동성 입자를 이동에 명확한 관찰 가능한 경로 또는 간소화,(3)흐름이의 특성 점성(두께)액체 또는에서 점성 액체의 재생 중요한 부분입니다.

난류 흐름

난류 흐름을 특징으로 불규칙한 입자의 운동,유체의., 웨이브 모션에있는 것처럼 명확한 주파수는 없습니다. 입자는 관찰 가능한 패턴이없고 명확한 층이없는 불규칙한 경로로 이동합니다.

유속 프로파일

모든 유체 입자가 파이프 내에서 동일한 속도로 이동하는 것은 아닙니다. 모양의 속도 곡선(의 속도 프로파일에서 주어진 어떤 섹션에서는 파이프의)에 따라 달라지 흐름은 류 또는 난류. 는 경우 흐름에서 파이프 층,속도 분포에서 횡단면이 될 것입 비유에서와 모양의 최대 속도는 중심에는 두 번에 대한 평균 속도에서 파이프입니다., 에서 난류 흐름 상당히 평 속도 분포에 걸쳐 있습니다 섹션의 파이프 그 결과,전체 유체 흐름에 주어진 하나의 값이 있습니다. 그림 5 는 위의 아이디어를 설명하는 데 도움이됩니다. 파이프 벽과 접촉하는 유체의 속도는 본질적으로 0 이며 벽으로부터 멀리 떨어져있을수록 증가합니다.

에서 참고 그림 5 는 속도 프로파일에 따라 표면 상태의 파이프 벽에 있습니다., 매끄러운 벽은 거친 파이프 벽보다 더 균일 한 속도 프로파일을 초래합니다.

평균(Bulk)속도

에서 많은 유체 흐름,문제는 대신 결정은 정확한 속도는 다른 위치에서 같은 흐름 cross-section,그것은 충분한을 허용하는 하나의 평균 속도를 나타내는 속도의 모든 유체에서는 점에서 파이프입니다. 이것은 속도 프로파일이 파이프 단면의 대다수에 걸쳐 평평하기 때문에 난류 흐름에 대해 상당히 간단합니다. 평균 속도는 파이프의 중심에서 속도와 동일하다고 가정하는 것이 합리적입니다.,

경우에는 흐름은 정권은 층(의 속도 프로파일은 포물선),문제는 여전히 존재하의 노력을 나타내는””평균 속도에서 주어진 십자가 섹션 이후에는 평균 값이에 사용되는 유체의 흐름 답변을 받으실 수 있습니다. 기술적으로,이것은 적분 미적분에 의해 수행됩니다. 실질적으로 학생은 중심선 값의 절반 인 평균값을 사용해야합니다.

점도

점성 유체의 속성을 측정하는 저항의 유동성을 변형으로 인해는 전단 응력이다., 점도는 고체 표면 또는 유체의 다른 층을지나 흐르는 저항하게 유체의 내부 마찰이다. 점도는 또한 유동에 대한 유체의 저항의 척도로 간주 될 수있다. 두꺼운 기름은 높은 점도를 가지고 있으며,물에는 낮은 점도가 있습니다. 측정 단위를 위해 절대적인 점도:

은 점도의 액체는 일반적으로 크게에 의존하는 유체의 온도 및 상대적으로 독립적의 압력이다., 대부분의 유체의 경우 유체의 온도가 증가함에 따라 유체의 점도가 감소합니다. 이것의 예는 엔진의 윤활유에서 볼 수있다. 엔진과 그 윤활유가 차가울 때,오일은 매우 점성이 있거나 두껍습니다. 엔진이 시동되고 윤활유의 온도가 상승하면 오일의 점도가 크게 감소하고 오일이 훨씬 얇아 보입니다.

이상적인 유체

이상적인 유체는 비압축성이고 점도가 없는 유체입니다., 이상적인 유체하지 않는 실제로 존재하지만,때때로 그것은 고려하는 것이 유용 무슨 일이 일어날 것을 이상적인 유체에서는 특정 유체 흐름 문제를 단순화하기 위해서는 문제입니다.

레이놀즈 수

흐름을 체제(중 류 또는 난류)결정을 평가하여 레이놀즈수 흐름의하십시오(그림 5). 오스본 레이놀즈의 연구에 기초한 레이놀즈 수는 흐름의 물리적 특성으로 구성된 무 차원 숫자입니다. 방정식 3-7 은 유체 흐름에 대한 레이놀즈 수(Nr)를 계산하는 데 사용됩니다.,

곳:

실용적인 목적을 위해 경우에 레이놀즈 수은 적은 2000 개 이상의 흐름은 층. 3500 보다 크면 흐름이 난류입니다. 레이놀즈 수가 2000 에서 3500 사이 인 흐름은 때때로 과도기 흐름이라고도합니다. 핵 시설의 대부분의 유체 시스템은 난류 흐름으로 작동합니다. 레이놀즈 번호는 변덕스러운 차트를 사용하여 편리하게 결정할 수 있으며 그 예가 아래에 나와 있습니다. 무디 차트의 사용에 대한 추가 세부 사항은 후속 텍스트에 제공됩니다.,