프루드 수 계산기

Fr = v/√(gL)로, 관성력(움직이려는 힘)과 중력(중력파가 전파되는 힘)의 상대적 크기를 잽니다. v는 유속, g는 중력가속도, L은 특성 길이(개수로에서는 수심, 선박에서는 수선길이)입니다.

Fr<1(아임계)이면 중력파(수면의 잔물결)가 흐름보다 빨라 상류로도 거슬러 전파될 수 있는, 상대적으로 느리고 잔잔한 흐름입니다. Fr>1(초임계)이면 흐름이 파동보다 빨라 파동이 하류로만 밀려가는 빠른 흐름입니다. Fr=1은 그 경계인 임계 흐름입니다.

선체가 물 위를 지나가며 만드는 파동(조파)의 세기가 프루드 수(L=수선길이)에 크게 좌우되기 때문입니다. Fr이 클수록 조파저항이 급격히 커지는 구간이 있어, 선박 설계에서 순항 속도를 정할 때 중요한 지표로 씁니다.

아임계에서 초임계로(또는 그 반대로) 흐름이 바뀌는 지점에서 도수(hydraulic jump, 물이 갑자기 부풀어 오르며 에너지를 소산시키는 현상)가 생길 수 있기 때문입니다. edu/weir-flow 같은 위어·수문 설계에서 이 전이를 예측하는 데 씁니다.

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