프루드 수 계산기

프루드 수는 유체의 관성과 중력의 복원 효과를 비교하는 무차원 비입니다. 개수로 수리학, 여수로, 하천, 선박 설계, 파동 연구 등 자유 수면을 가진 흐름에서 특히 중요합니다. 이 계산기는 Fr = v/√(gL)을 사용하며, v는 대표 유속, g는 중력 가속도, L은 특성 길이입니다. 표준 중력 가속도는 초 제곱당 9.80665미터로 가정합니다. 특성 길이의 선택은 문제에 따라 달라집니다. 직사각형 개수로에서 수리 수심은 보통 흐름 단면적을 수면 폭으로 나눈 값이며, 폭이 넓은 직사각형 수로에서는 실제 수심과 같습니다. 조선 설계에서는 선박의 조파 특성을 비교할 때 수선 길이를 자주 사용합니다. 최종 비가 무차원이 되도록 유속과 길이는 서로 호환되는 단위를 사용해야 합니다. 프루드 수가 일보다 작으면 상류, 즉 아임계류입니다. 수면 교란이 상류 방향과 하류 방향으로 모두 전파될 수 있고, 하류의 제어 조건이 상류 수위에 영향을 줄 수 있습니다. Fr이 일이면 파속과 평균 유속이 같아져 한계류가 되며, 주어진 유량에서 비에너지가 최소가 됩니다. 일보다 크면 사류, 즉 초임계류입니다. 교란이 상류 방향으로 전파되지 못하고 흐름은 얕고 빠른 경향이 있으며, 상류 상태로 전환될 때 도수가 발생할 수 있습니다. 도수는 많은 에너지를 소산하므로 수문이나 여수로 하류에 설계된 감세공 안에 의도적으로 형성시키기도 합니다. 이 단순한 분류는 수리 수심을 사용하는 개수로 흐름에 가장 직접적으로 적용됩니다. 실제 수로에는 불균일한 유속, 불규칙한 형상, 바닥 경사, 난류 및 급변류 구간이 있어 더 상세한 해석이 필요할 수 있습니다. 선박에서는 파형이 중력의 영향을 크게 받으므로 프루드 수가 축소 모형의 유용한 상사 조건이 됩니다. 다만 점성 효과에 대한 레이놀즈수 일치를 대신하지는 않습니다. 이 계산기를 빠른 확인, 모형 축척 검토, 수로 실험 및 예비 수리 해석에 사용하고, 최종 공학적 결정에는 형상별 방정식과 현지 기준을 적용하세요.