๋ฐฐ๊ด ๋ ์ด๋์ฆ์ยท์ ๋์ํ ๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ๋ฒ
๋ ์ด๋์ฆ์๋ ๊ด์ฑ๋ ฅ๊ณผ ์ ์ฑ๋ ฅ์ ๋น๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๋ฌด์ฐจ์์๋ก, ๊ด ์์ ํ๋ฆ์ด ์ธต๋ฅ์ธ์ง ๋๋ฅ์ธ์ง ๊ฐ๋ฅด๋ ๊ธฐ์ค์ ๋๋ค. ์์ Re = ฯVD/ฮผ ์ด๋ฉฐ, ์์ง๋ฆ์ mm, ์ ์ฑ๊ณ์๋ฅผ cP(=mPaยทs)๋ก ๋ฃ์ผ๋ฉด ๋ ํ์ฐ๊ณ์๊ฐ ์๋ก ์์๋์ด ์ ๋ ฅ๊ฐ์ ๊ทธ๋๋ก ๋์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด 20โ ๋ฌผ(ฯ 998, ฮผ 1.002)์ด ์์ง๋ฆ 50mm ๊ด์ 2m/s๋ก ํ๋ฅด๋ฉด Re๋ ์ฝ 99,600์ผ๋ก ๋๋ฅ์ ๋๋ค.
| ๋ ์ด๋์ฆ์ | ์ ๋ ์ํ | ํน์ง |
|---|---|---|
| 2,300 ๋ฏธ๋ง | ์ธต๋ฅ | ์ธต์ด ํํธ๋ฌ์ง์ง ์์, f = 64/Re |
| 2,300 ~ 4,000 | ์ฒ์ด์์ญ | ์ธต๋ฅ์ ๋๋ฅ๊ฐ ์ค๊ฐ, ์์ธก ๋ถ์์ |
| 4,000 ์ด์ | ๋๋ฅ | ํผํฉ์ด ํ๋ฐ, ์ด์ ๋ฌ ์ ๋ฆฌ |
์ ๋์ํ๋ ์๋ ฅ์์ค๊ณผ ์ด์ ๋ฌ ๊ณ์ฐ์ ์ถ๋ฐ์ ์ ๋๋ค. ์ธต๋ฅ์์๋ ๋ง์ฐฐ๊ณ์๊ฐ Re๋ง์ผ๋ก ์ ํด์ง์ง๋ง, ๋๋ฅ์์๋ ๊ด ๋ด๋ฉด ๊ฑฐ์น ๊ธฐ๊น์ง ์ํฅ์ ์ค๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ์ ๋๋ฅ ๋ง์ฐฐ๊ณ์๋ ๋งค๋ํ ๊ด์ ๊ฐ์ ํ Blasius ๊ทผ์ฌ์ด๋ฏ๋ก, ๊ฑฐ์น ๊ธฐ๊ฐ ํฐ ๋ ธํ ๋ฐฐ๊ด์ด๋ Re 10๋ง์ ๋๋ ์กฐ๊ฑด์์๋ Colebrook ์์ด๋ ๋ฌด๋ ์ ๋๋ฅผ ์จ์ผ ํฉ๋๋ค. ์ํ๊ด์ด ์๋ ๋ํธ๋ ์๋ ฅ์ง๊ฒฝ์ D ์๋ฆฌ์ ๋ฃ์ต๋๋ค. ์ค๊ณ ํ์ ์ ์๋ ๊ธฐ๊ณ๊ธฐ์ ์ฌยท๊ฒ์ฌ๊ธฐ๊ด ํ์ธ์ ๊ถ์ฅํฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์คํ ์กฐ๊ฑด์ ๋ฐ๋ผ 2,000~2,320 ์ฌ์ด๋ก ๋ฌ๋ฆฌ ์ฐ์ด๋ ๊ดํ๊ฐ์ ๋๋ค. ์ง๋์ด๋ ์ ๊ตฌ ๊ต๋์ด ์์ผ๋ฉด ๋ ๋ฎ์ Re์์๋ ๋๋ฅ๊ฐ ๋๋ฏ๋ก ๊ฒฝ๊ณ ๋ถ๊ทผ ๊ฐ์ ์ฌ์ ๋ฅผ ๋๊ณ ํ๋จํ๋ ๊ฒ์ด ์์ ํฉ๋๋ค.
๋ฌผ์ 20โ์์ ์ฝ 1.002cP, 40โ์์ ์ฝ 0.653cP๋ก ์จ๋์ ํฌ๊ฒ ์ข์ฐ๋ฉ๋๋ค. ๊ธฐ๋ฆยท์ฝํ์ ๋ฌผ์ฑํ๋ ์์ ๋ณด๊ฑด์๋ฃ์ ํด๋น ์จ๋ ๊ฐ์ ๊ทธ๋๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์.