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교환계수

다른 표기 언어 austausch coefficient , 交換係數

요약 유체역학(流體力學)에서, 특히 이를 기상학이나 해양학에 적용했을 때 난류의 전송속도(轉送速度)와 구성성분의 기울기(gradient) 사이의 비율.
exchange coefficient, eddy coefficient, eddy diffusivity라고도 함.

여기서 구성성분이란 유체 속에 용해되거나 떠다니는 물질뿐 아니라 열이나 운동량과 같은 에너지도 가리킨다.

외부에서 가해진 층류(層流)에 의해 생기는 역학적 변형에 반응하는 유체에서는 각 층들 사이의 개별적인 분자이동으로 발생하는 마찰이 가까운 층들간의 층밀리기운동(혹은 전단운동)을 방해한다.

저속운동층 분자들과 고속운동층 분자들 간의 속도차 때문에 고속운동층의 속도가 늦어지고, 그 반대과정도 발생한다. 이러한 분자들간의 내부마찰의 크기를 점성(粘性)이라 하며, 층밀리기 변형력과 가까운 층들 사이의 운동량 전송속도(즉 변형력과 흐름에 각각 수직방향) 사이의 비(比)로 나타낸다.

변형력이 특정 한계를 넘어서면 유체는 난류가 되고 소용돌이가 형성되어 각 층들이 교란되며, 그 속에서 거대 다분자(多分子) 유체집단의 불규칙운동이 서로 얽혀서 유체덩어리가 된다. 이러한 상태에서 운동량과 기타 성분의 전송속도의 비는 점성의 값으로 산출되는 값보다 상당히 커지며, 층밀리기 변형력에 대한 그 비율을 교환계수로 나타낸다.

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