혹시 du/dy 랑 헷갈리시는 건 아닌지 여쭙고 싶습니다.
경계층(Boundary Layer)은 층류보다 난류에서 더 높지 않나요?

eddy 를 언급하신 것으로 봐서 추측해본건데. 층류보다 난류에서 속도 경계층이 더 높은데 낮다고 생각하셔서 헷갈리시는 거 아닐까요?

아래의 그림을 통해
경계층의 변화를 살펴보시길 바랍니다.

층류와 난류의 경계층에 대한 내용이 정리되었다고 하면,
이제 경계층과 열전달에 대한 내용을 알아보면 될 것 같습니다.

두번째 질문은
난류 구간에서 왜 convection coefficient 가 떨어지는지에 관한 것입니다.

먼저 천이구역에서 h가 증가하는 이유에 대해서는 쉽게 이해하셨을 것 같습니다.

층류에서 난류로 바뀌는 순간
진동하는 유체 덩어리들의 에너지가 활발해지고
이로 인해 열에너지가 잘 전달될 수 있기 때문인데요.

층류에서 잔잔하게 열이 고여있던 덩어리들이
갑자기 속도를 받아
층류 구간과 난류구간을 왔다갔다 하면서 움직이게 되면
이 구간에서의 열전달은 더 활발하게 이뤄질 수 있겠습니다.

평판이 등온상태이기 때문에
아무래도 가장 높은 열에너지를 가지고 있는 유체 분자들은
가장 아래에 있는 덩어리들일 겁니다.

층류 구간에서는 잔잔하게
별다른 열전달 없이
꾸준하게 움직이던 아이들이
갑자기 어느 순간부터 모멘텀 에너지를 받아
1층에 있던 뜨거운 아이들이
100층에도 갔다오고
하는 상황을 머릿 속에 그려보세요.

왜 천이구역에서 갑자기 열전달이 잘 될 수 있는지 알게 되실 겁니다.

다시 말하면,
천이구역에서 증가하는 모멘텀 에너지로 인해
열전달이 쉽게 이뤄질 수 있는 것이죠.

그러나 일단 층류 경계층에 도달한다고 하면,
점점 convection coefficient 는 감소합니다.

이때의 유체 덩어리가
난류 구간에서 이미 꽤 잘 적응하여
어느정도 평형상태에 도달한다고 보시면 좋을 것 같습니다.

물리적인 현상을
식 없이 머릿 속으로 그려보면서 이해하는 과정은
매우 중요하고
사실 이렇게 고민했던 것들이
머릿 속에 오래 남습니다.

잘 생각해보시면
유체역학과 열전달을 연결시켜보시길 바랍니다.

Boudary layer 의 정의는 이론마다 다릅니다.
간략하게 말하면 0.99만큼의 속도에 해당하는 높이를 말하는데요.

난류가 비록 층류보다 빨리 속도가 증가하지만,
0.99 까지 도달하는 데에는 층류보다 오히려 오래 걸립니다.

왜냐하면 말씀하신 eddy 등이 생기는 것을 보면
난류의 모멘텀 에너지는 상당히 높다는 것을 알 수 있고
purturbation 으로 인해
0.99 까지 도달하기엔
오히려 층류보다 더 높은 위치가 필요하게 됩니다.

열전달로 넘어가기 전에
일단 이부분에 대해서는 이해를 하시는 게 좋을 것 같습니다.

여러분 모두에게 다시 말씀드리지만,
공부를 하실 때 식을 정확히 아시는 것도 중요한데요.
물리적인 현상을 머리로 이해하는 것이 중요합니다.

고려대학교 문영준 교수님께서 수업시간에 베르누이 법칙을 설명해보라고 해서 제가 설명했더니 초등학생도 이해할 수 있게 설명할 수 있는 지식이 진짜 지식이라고 하시더라구요.

경계층 이론을 예를 들어 층류냐 난류냐라는 질문을 받을 때 가장 먼저 생각나야할 것은 1)경계층의 정의가 무엇인가 이고, 그 다음에 어떻게 논리적으로 풀어내냐는 건데

면접에서도 이런 질문을 받으면, 여러분들은 공부한 지 아루 오래된 부장님을 이해시킬 수 있게끔 답변을 하셔야 좋은 면접을 하실 수 있으세요.

물론 저라면 그 이후에 Blasius, Stokes 등을 얘기하면서 이론적인 뒷받침을 하면서 이론적으로도 완벽하게 알고 있다는 것을 어필해야겠죠.

많은 학생들이 인터뷰에서 어려움을 겪는 이유는 자기가 말주변이 없거나 떨려서 조리있게 말을 못한다고 생각하는데요.

사실은 이렇게 초등학생도 이해할 수 있게끔 설명하는 방법에 대해서 훈련이 덜 되어 있기 때문이에요.

나중에 제가 애플 면접 보는 얘기를 쭉 하겠지만, 이런 훈련은 평소에 안하면 절대 면접장에서 나올 수가 없습니다. 꼭 명심하시고 평소에 훈련 많이 해보세요.

다른 친구들이 질문한 내용에 대해서 그냥 자기의 생각을 써보시는 것이 매우 좋은 훈련이 될 수 있어요. 여기서는 틀렸다고 뭐라고 하는 사람이 없어요. 여기서 자기를 아는 사람도 없구요.

자기가 틀렸다는 것을 기억함으로써 나중에 면접에서 안틀리면 돼요. 제가 여러분께 답변과 질문을 격려하는 것도 이런 이유입니다.

조금이라도 학습에 도움이 됐기를 바라는 마음에 생각을 써봤습니다.
들어주셔서 감사합니다.