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물과 생활 K-water

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스토크의 식 [Stokes’ Law, Stokes, Stokes’ equation] 편집

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요약 편집

미립자의 침강속도와 그에 영향을 주는 요소와의 관계에 대한 식으로, 완만하고 일정한 흐름의 유체 속에 있는 미립자의 유체로부터 받는 저항력에 관한 법칙

상세설명 편집

미립자의 침강속도와 그에 영향을 주는 요소와의 관계를 나타낸 식으로, 완만하고 일정한 흐름의 유체 속에 있는 미립자의 유체로부터 받는 저항력에 관한 법칙이다.
밀도가 ρp(㎏/m3)이고 직경이 Dp(m)인 구형 입자가, 밀도 가 ρw(㎏/m3), 물의 점성계수가 μ(㎏/m·s)의 유체 속을 속도 v(m/s)로 운동할 때, 입자의 침강력 Fg(㎏/m/s2) 및 유체의 저항력 F(㎏/m/s2)는 다음과 같다.

Fg = π/6Dp3(ρp- ρw)g,

F=3πμDpv

이다. 두 식이 같은 등속도 운동을 하게 되는 입자침강의 종속도 vt는

vt = 1/18×{g(ρp- ρw) Dp2/μ}

이다. 단, 이 법칙은 레이놀즈수(Re)가 Re<1의 범위일 경우, 즉 유체의 점성 영향이 크고 속도가 작은 경우 구형 입자가 정지된 물에 침강하는 경우에 적용된다. 모래 입자와 콜로이드 입자의 침강 등을 취급할 때 유효한 식이다. 침전지 내의 입자의 침강 레이놀즈수(Re)는 일반적으로 Re≤1이므로, 이 식을 사용하여 단 입자 침강속도를 계산한다. 입자지름이 약 85㎛ 이하의 크기인 경우, 이 식으로 침전지 내의 입자 침강속도를 구한다.

관련정보 편집

  • 카테고리 상하수도  수자원 
  • 연관어  
  • 동의어  
  • 북한용어
  • 참조 물용어집(2011)
  • 작성자전북대학교 곽동희, 중앙대학교 박태욱, 전북대학교 권지영

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Last updated 2016-11-14

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