25-2배관 안을 흐르는 유체가 난류 영역에 들어가게 하려면 아래 네 … | 2025년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) 크게 한다

(2) 크게 한다

(3) 빠르게 한다

(4) 작게 한다

[해설]

레이놀즈수는 흐름에 작용하는 관성력과 점성력의 비이며, 다음과 같이 정의된다.

$Re = \dfrac{\rho v D}{\mu} = \dfrac{\text{관성력}}{\text{점성력}}$

여기서 $\rho$는 밀도, $v$는 유속, $D$는 관의 안지름, $\mu$는 점도다. 밀도 · 유속 · 지름은 분자에, 점도는 분모에 있으므로 앞의 세 가지는 키우고 점도는 낮춰야 레이놀즈수가 커진다.

확인 삼아 $\rho = 1{,}000\ \mathrm{kg/m^3}$, $v = 1\ \mathrm{m/s}$, $D = 0.05\ \mathrm{m}$, $\mu = 1.0 \times 10^{-3}\ \mathrm{Pa \cdot s}$를 넣으면 $Re = 50{,}000$이다. 여기서 지름이나 유속을 2배로 하면 $Re = 100{,}000$으로 커지고, 점도를 2배로 하면 $Re = 25{,}000$으로 작아진다.

판정 기준은 $Re \le 2{,}100$이면 층류, $2{,}100 \lt Re \lt 4{,}000$이면 천이영역, $Re \ge 4{,}000$이면 난류다.