1/18(Sun) Turbulence

Turbulence는 유체 흐름이 불규칙·혼돈적으로 변하며 소용돌이(eddy)가 연쇄적으로 생기는 상태다.

핵심 정의

특징: 무질서, 강한 혼합, 시간·공간적으로 급격한 변화

본질: 에너지가 큰 소용돌이에서 작은 소용돌이로

연쇄 전달(cascade)

결과: 저항 증가, 열·물질 전달 급증

언제 생기나

관성력이 점성력보다 클 때

판단 지표: 레이놀즈 수(Reynolds number)

낮음 층류(laminar)

높음 난류(turbulent)

구조적 특징

대규모 소용돌이: 경계·형상에 의해 생성

에너지 캐스케이드: 큰 작은 스케일

소산: 가장 작은 스케일에서 점성으로 열로 변환

왜 어려운가

지배 방정식은 나비에–스토크스 방정식이지만,

3차원 난류의 일반해는 미해결 문제다.

실세계 영향

항공: 항력·연료소모 증가, 기류 불안정

기상·해양: 대기 혼합, 폭풍·해류 구조

공정·환경: 연소 효율, 오염 확산, 열교환 향상

한 줄 요약

Turbulence는 ‘관성이 지배해 흐름이 스스로

부서지며 섞이는 상태’다.

#Turbulence

#Reynolds_number