임계열유속

임계열유속은 유체역학에서 유체가 흐르는 방식이 층류에서 난류로 전환되는 지점의 유속을 의미한다. 임계열유속을 넘으면 유체 흐름은 불규칙하고 난잡한 난류(turbulent flow)로 변하고, 그 이하에서는 층을 이루며 매끄럽게 흐르는 층류(laminar flow) 형태를 유지한다.

임계열유속은 레이놀즈 수(Reynolds number)라는 무차원 수를 통해 결정된다. 레이놀즈 수는 유속, 특성 길이 (주로 관의 직경), 유체의 밀도 및 점성계수를 조합해 계산된다. 일반적으로 레이놀즈 수가 약 2300을 초과하면 난류가 발생하며, 이 범위 이하면 층류가 지속된다.

유동 형태의 전환은 유체의 물리적 성질과 경계 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 두꺼운 파이프에서는 임계렐유속과 층류에서 난류로 전환되는 지점이 달라질 수 있다. 이러한 전환 지점은 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하며, 배관설계, 항공역학, 해양공학 등에서 많은 연구와 적용이 이루어지고 있다.