1、坐便器沖洗性能的要求及測試標(biāo)準(zhǔn)
坐便器結(jié)構(gòu)由四部分組成，即水箱、坐圈、水包和排污管，坐便器的排污功能是靠水箱中沖出的水將存在水包中的污物沖出排污管來實現(xiàn)的。按照排污方式不同，坐便器一般分為沖落式和虹吸式兩種f131。圖1-3所示為沖落式坐便器構(gòu)造示意圖，它是由水向下的沖擊力將污物沖出便器，沖擊力量的大小是由水在水箱中具有的勢能減去水流到?jīng)_擊污物處的摩擦阻力。虹吸式是水在便器中形成虹吸，靠虹吸產(chǎn)生的抽力將污物排除便器。不管是哪種坐便器，其沖水性能都 滿足以下要求：
(1)沖刷性能：在水箱中 量水的沖刷下，將粘附于便器表面污物沖洗干凈；
(2)排污性能：在水箱中 量水的作用下，將污物沖離便器，排出至直下水管道；
(3)隔離性能：沖水完成后，便器中應(yīng)存有 量潔凈水，使室內(nèi)空氣與下水管道保持隔離，防止下水管道內(nèi)異味進入室內(nèi)。
對坐便器的沖洗性能測試制定了專門的實驗方法，并列入了 標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T6952(99版)。其中，對于沖刷性能，測試的方法是以規(guī)定量的水沖刷軟筆在水包內(nèi)壁劃的墨痕，沖完后累計殘留的墨痕不大于50毫米，則該項為合格；對于排污功能，是采用水沖聚丙烯球的方法來衡量，即在坐便器中放入100個直徑為19mm，密度為0.85-0.90g/cm3的聚丙烯球，以規(guī)定水量的水去沖，連續(xù)進行3次，3次沖出球數(shù)的平均值不小于75，則該項為合格。
2、沖落式坐便器沖水過程的特點
沖落式坐便器的沖水過程是水箱水在勢能的作用下，進入坐圈分流后，沖刷水包兩側(cè)和前后部分， 后依靠水流動能將水包中固體污物沖出排污管道的過程，整個沖水過程在幾秒鐘之內(nèi)完成，因此，可以認(rèn)為沖落式坐便器沖水過程是三維非穩(wěn)態(tài)多相藕合流動過程，其中多相包括空氣相、水相和固體污物相。
沖落式坐便器沖水過程的另一個特點是沖水流道復(fù)雜，既有水箱、坐圈以及排污管這樣的封閉流道，又有水包這樣的開放流道，是帶自由表面的流動問題，因此，在利用計算流體動力學(xué)進行數(shù)值計算時，既要考慮固定邊界，還要考慮自由邊界。
根據(jù)沖落式坐便器沖水過程的特點，可以確定沖落式坐便器沖水物理模型為復(fù)雜流道、混合邊界條件下帶自由表面的三維非穩(wěn)態(tài)多相藕合流。對于自由表面流動問題，目前計算流體動力學(xué)己有成熟的處理方法，如VOF法等。對于氣、液、固三相藕合流動問題，因為固體污物的結(jié)構(gòu)尺度較大，不能處理為氣、液、固三相流問題，而如果根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)，用100個聚丙烯球代替固體污物，采用ALE方法計算流固禍合問題，計算起來復(fù)雜。鑒于此，本文提出了等效污物的概念，即用 粘度的流體等效代替固體污物，認(rèn)為水封處全部都是有 粘度的等效污物，從而將氣、液、固三相藕合流動問題轉(zhuǎn)換為氣一液一液三相流問題，以便于采用計算流體動力學(xué)進行數(shù)值模擬。
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