층류(Laminar flow)는 유체 입자의 매끄럽고 질서 정연한 움직임을 말하며, 각 입자는 층 간의 혼합을 최소화하면서 평행 경로를 따릅니다.
층류, 전이 또는 난류 여부에 관계없이 흐름의 특성은 레이놀즈 수라고 하는 고유한 양에 의해 결정되며, 이는 유체 밀도, 속도, 파이프 직경 및 점도와 같은 요인에 따라 달라집니다.
레이놀즈 수가 2,100 미만이면 흐름은 층류로 유지됩니다. 그러나 레이놀즈 수치가 4000보다 크면 흐름이 완전히 난류가 됩니다.
층류는 일반적으로 점성력이 지배적인 낮은 속도, 높은 점도 또는 작은 파이프 직경에서 발생합니다.
파이프로 유입되는 유체는 입구 길이라고 하는 특정 길이에 걸쳐 포물선 속도 프로파일을 발생시키며, 이는 흐름 유형에 따라 레이놀즈 수와 고유하게 관련됩니다.
완전히 개발되면 프로파일은 파이프 형상의 변경으로 인해 중단되지 않는 한 일정하게 유지됩니다.
층류는 압력 강하가 Hagen-Poiseuille 방정식에 따라 점성력에 의해 제어되기 때문에 에너지 손실을 최소화합니다.
층류는 폐수 처리장, 관개를 위한 운하 설계 및 수력 발전과 같은 응용 분야에 매우 중요합니다.
층류는 입자가 평행 경로를 따라 움직이는 매끄럽고 질서 있는 유체 운동을 나타내며, 이로 인해 층 간에 최소한의 혼합이 발생합니다. 유선형 입자 경로는 이 흐름 체제를 특징짓고 점성력이 관성력보다 우세한 조건에서 발생합니다. 층류, 전이 및 난류 흐름의 구분은 주로 레…