[열전달] 수력직경 hydraulic diameter

기본적으로 열유체역학의 개념은 주로 원형 단면을 가진 덕트에 대하여 설명한다. 

하지만 당연하게도 실제 현장에서는 단면이 아닌 경우가 많다. 이때 적용되는 것이 수력직경이다. 

수력 직경 (水力直徑), "물의 힘을 반영한 지름"이라는 뜻이다.  

물론 유체가 물일때만 쓰는 개념은 아니다. 

수력 직경의 기호는 D_h라고 나타낸다. * D_h=Hydraulic Diameter, A=Area, P=Wetted Perimeter (Perimeter: 둘레)

 

유체가 덕트를 가득 채우며 흐르지 않을 때를 주의해야 한다. 유체가 닿는 둘레 길이 P의 개념을 놓칠 수 있다. 

 

이렇게 계산한 수력 직경이 주로 쓰이는 것은 레이놀즈 수다. 

교과서에서 배웠던 레이놀즈 수의 정의는 주로 원형 덕트 기준이고, 현장에서는 레이놀즈수에 아래 첨자로 어떤 특성 길이를 사용했는지 나타낸다. 

따라서 열유체 관련 논문을 읽어서 활용할 때는 꼭 nonmenclature를 보고, 레이놀즈 수가 어떤 특성을 반영하는 지 확인하고 사용해야 한다. 무심코 사용했다가는 연구를 뒤집어 엎어야 하는 불상사가 생길 수 있으니 꼭 유의하자.