Reynolds Number Calculator

레이놀즈 수(Re)는 유체에서 관성력 대 점성력의 비율을 나타내는 무차원 수입니다. Re = ρvL/μ로 정의됩니다. 낮은 Re는 점성이 지배적으로 층류 흐름을 형성하고, 높은 Re는 관성이 지배적으로 난류 흐름이 됩니다.

원형 파이프 내부 유동의 경우: Re < 2,300은 층류, 2,300~4,000은 층류와 난류가 공존할 수 있는 전이 영역, Re > 4,000은 완전 발달 난류입니다. 평판 위 외부 유동에서는 Re ≈ 500,000 부근에서 전이가 발생합니다. 정확한 임계값은 기하 형상, 표면 조도, 상류 교란에 따라 다릅니다.

파이프 내부 유동에서는 파이프 내경, 평판 위 유동에서는 앞전(leading edge)에서의 거리, 구나 원통 주위 유동에서는 직경을 사용합니다. 비원형 덕트에서는 수력 직경(4A/P, A는 단면적, P는 젖은 둘레)을 L로 사용합니다.

동점성 계수 μ(Pa·s)는 유체의 전단 저항입니다. 동점도 ν(m²/s)는 동점성 계수를 밀도로 나눈 값입니다: ν = μ/ρ. 레이놀즈 수는 Re = vL/ν로도 쓸 수 있습니다. 20°C 물의 μ ≈ 0.001 Pa·s, ν ≈ 1.004×10⁻⁶ m²/s입니다.

층류와 난류는 압력 강하, 열전달, 혼합 특성이 크게 다릅니다. 층류 파이프 유동은 Hagen-Poiseuille 방정식(f = 64/Re)을 사용하고, 난류는 Moody 선도나 Colebrook 방정식 같은 경험적 상관식이 필요합니다. 잘못된 모델 적용 시 펌프, 열교환기, 혼합 장치가 크게 부족하게 설계될 수 있습니다.

물, 공기, SAE 30 오일, 글리세린, 수은 버튼 중 하나를 클릭하면 20°C 기준 표준 밀도와 동점성 계수가 자동으로 입력됩니다. 이후 속도와 특성 길이를 원하는 조건으로 조정하거나, 비표준 조건에서는 밀도와 점성 값을 직접 수정할 수 있습니다.

네. 공기(20°C) 프리셋은 ρ = 1.204 kg/m³, μ = 0.0000181 Pa·s를 자동 입력합니다. 다른 기체나 온도 조건에서는 해당 밀도와 동점성 계수를 직접 입력하세요. 기체의 점성은 온도가 올라갈수록 증가하고(액체와 반대), 밀도는 이상기체 법칙에 따라 압력과 온도로 결정됩니다.

전이 영역에서는 완전한 층류도 완전한 난류도 아닌 불안정한 상태가 지속됩니다. 층류 구간 사이에 간헐적인 난류 버스트가 발생하여 표준 상관식으로 예측하기 어렵습니다. 설계 시에는 이 영역을 피하고 명확히 층류 또는 완전 난류 영역에서 운전되도록 시스템을 설계하는 것이 일반적입니다.