안녕하십니까 상하수도공학을 강의하고 있는 한웅규입니다.

좋은 질문 감사드립니다. 

질문하신 문제는 Stokes법칙을 이용하여 플록(floc) 자체만의 침강속도(Vs)에 관한 내용으로서, 개인적 소견으로 난해하고 혼란을 줄 수 있는 문제인 것 같습니다.

stokes의 법칙을 이용한 침강속도의 일반적인 문제는 다음과 같습니다.

1) 다른 모든 조건이 동일할 때 비중이 1.8인 입자는 비중이 1.2인 입자에 비하여 침강속도는 얼마나 큰가?

 (ρs-ρw)gd2/18μ = (S-1)gd2/18×동점성계수 V∝(S-1)에 비례하므로

 V1/V2 = (1.8-1)/(1.2-1) = 4배 크게 됩니다.

2) 이 문제는 하나의 입자에 복합물질이 혼합되어 있는 경우에는 위에 예를 들어드리는 문제와 달리 플록과 흙입자의 비중과 차지하는 부피를 이용하여 가중평균하게 됩니다.

Vs₁ : 부피를 각각 50% 차지하는 복합입자(비중 2.5, 0.9) 플록의 침강속도, 

Vs₂ : 전체입자(비중 2.5) 플록의 침강속도,

S₁ : 복합입자의 비중(2.5/2+0.9/2=1.7),   S₂ : 전체입자의 비중(2.5)

 Vs₁=S₁/S₂×Vs₂ =1.7/2.5×Vs₂=0.68×Vs₂

따라서, 복합입자 플록의 침강속도(Vs₁)는 전체입자 플록(Vs₂)의  68%가 됩니다.

즐거운 하루 되세요~