안녕하십니까 수리수문학을 강의하고 있는 한웅규입니다.

실제유체의 흐름을 레이놀드의 실험장치에서 관을 통해서 물을 흐르게 하면 연직방향의 속도성분없이 층상을 이루어 직선으로 흐르는 흐름이 층류이며 유속을 점차 크게했을때 연직방향의 속도성분을 가지고 흐트러져 혼합하면서 곡선으로 흐르는 흐름을 난류라고 합니다.

흐름의 유속을 점차 증가시켰을 때 첨부해주신 그림에서 C→A→B로 증가하면서 층류에서 난류로 변하는 유속(Va)을 상한계 유속이라 하고 그 반대로 유속을 점차 감소시켰을 때 B→A로 감소하면서 난류에서 층류로 변하는 유속(Vc)을 하한계 유속이라 합니다.

x축을 Re수로 생각하면 Vc는 2000으로 생각하시고 Va는 4000으로 생각하시면 되겠습니다.

참고만 하세요. 층류에서 난류로 유속이 증가할때와 반대로 난류에서 층류로 유속이 감소할 때의 기울기는  서로 다르게 됩니다. 그 이유는 한번 흐트러져 난류상태로 흐르게 되면 층류로 될돌아오기 위하여 에너지 손실이 속도 증가시보다 크기 때문입니다.

두번째 질의는 문제를 첨부해주시면 정확하게 해설해드리도록 하겠습니다.

즐거운 하루 되세요~