공기 동점도 계산기

대기 및 유동 조건으로 공기 점도, 습공기 밀도와 레이놀즈 수를 계산합니다.

공기 점도와 유동 특성
온도, 절대 압력, 습도, 유속과 대표 길이를 입력하세요.

공기 동점도란?

동점도는 움직이는 유체에서 밀도를 고려했을 때 운동량이 얼마나 쉽게 확산되는지를 나타냅니다. 그리스 문자 nu로 표시하며, 점도를 밀도로 나눈 값입니다. 점도는 전단에 대한 내부 저항을, 밀도는 단위 부피당 질량을 나타냅니다. 따라서 점도가 비슷한 두 공기 시료도 압력과 밀도가 다르면 동점도는 크게 달라질 수 있습니다. 이 계산기는 서덜랜드 공식으로 건조 공기의 점도를 추정합니다. 온도를 켈빈 단위의 절대 온도로 변환한 뒤 공기의 표준 상수로 점도를 계산합니다. 공기가 따뜻해지면 분자가 더 빠르게 움직이고 인접한 유동층 사이에서 더 많은 운동량을 전달하므로 점도가 증가합니다. 일반적인 기체 조건에서 압력은 점도에 직접적으로 큰 영향을 주지 않지만, 밀도를 크게 바꾸므로 동점도도 달라집니다. 습공기 밀도는 분압으로 계산합니다. 상대 습도와 포화 수증기압으로 수증기 분압을 구하고, 나머지를 건조 공기의 분압으로 봅니다. 각 성분에는 고유한 비기체상수를 적용합니다. 같은 온도와 압력에서 수증기는 건조 공기보다 밀도가 낮으므로 습공기는 건조 공기보다 밀도가 약간 낮습니다. 압력에는 게이지 압력이 아닌 bar 단위의 절대 압력을 입력해야 합니다. 내부적으로 일 bar를 100,000 파스칼로 환산합니다. 레이놀즈 수는 관성 효과와 점성 효과를 비교하며, 밀도에 유속과 특성 길이를 곱한 뒤 점도로 나누어 계산합니다. 유속과 길이의 곱을 동점도로 나누어도 같습니다. 관 지름, 익형 시위 길이, 물체 너비 등 문제에 적합한 특성 길이를 선택하세요. 레이놀즈 수는 유동의 상사성을 판단하고 층류, 천이 유동 또는 난류의 가능성을 파악하는 데 도움이 되지만, 천이 기준값은 형상과 교란에 따라 달라집니다. 이 식들은 공기역학, 환기, 실험실 작업, 유체역학 연구에 유용한 공학적 추정값을 제공합니다. 공기를 이상 기체로 가정하고 간단한 포화 압력 근사식을 사용합니다. 매우 높은 압력, 극한 온도, 응축 조건 또는 특이한 혼합 기체에는 물성표나 검증된 열역학 모델이 필요합니다. 점도에 민감한 결과가 중요하다면 표준 해수면 값이 아니라 실제 유동을 대표하는 조건을 사용하세요.

공기 점도 계산 예시

같은 유체도 온도와 압력이 변하면 동점도가 크게 달라질 수 있습니다.

조건근사 결과활용 상황
20 deg C, 1.013 bar, 50% RHnu 약 1.51e-5 m2/s해수면에서의 일반적인 실내 조건.
-40 deg C, 0.3 bar, 10% RHnu 약 3.37e-5 m2/s고고도 항공기의 저온 조건.
40 deg C, 1.013 bar, 80% RHnu 약 1.75e-5 m2/s덥고 습한 야외 기류.

공기 점도 계산 방법

  1. 유동 조건에서의 공기 온도와 절대 압력을 입력하세요.
  2. 상대 습도를 영에서 백 퍼센트 사이로 입력하세요.
  3. 유속과 형상에 맞는 특성 길이를 입력하세요.
  4. 공기 물성 계산을 선택하고 점도, 밀도, 레이놀즈 수 결과를 활용하세요.

공기 점도 자주 묻는 질문

점도와 동점도는 어떻게 다른가요?

점도는 유체의 전단 응력에 대한 저항을 나타냅니다. 동점도는 이 값을 밀도로 나눈 것으로, 대기압의 영향도 반영합니다.

공기 점도가 온도에 따라 변하는 이유는 무엇인가요?

따뜻한 기체의 분자는 더 빠르게 움직이며 인접한 유동층 사이에서 더 많은 운동량을 교환합니다. 따라서 공기 온도가 높아지면 일반적으로 점도도 증가합니다.

습도가 높으면 공기 밀도가 커지나요?

같은 온도와 압력에서 습공기는 건조 공기보다 밀도가 약간 낮습니다. 물 분자가 더 무거운 질소와 산소 분자를 대체하기 때문입니다. 밀도가 낮아지면 동점도는 조금 증가합니다.

게이지 압력과 절대 압력 중 무엇을 입력하나요?

기체 법칙에 따른 밀도 계산에는 진공을 기준으로 한 압력이 필요하므로 절대 압력을 입력하세요. 계산기를 사용하기 전에 게이지 측정값에 현지 대기압을 더하세요.

어떤 특성 길이를 사용해야 하나요?

해당 레이놀즈 수 상관식에서 정한 길이 기준을 사용하세요. 일반적으로 관 지름, 익형 시위 길이, 평판을 따라 잰 거리 또는 물체 너비를 사용합니다.