坐便器冲洗性能的要求及测试标准、冲水过程特点

1、坐便器冲洗性能的要求及测试标准

坐便器结构由四部分组成，即水箱、坐圈、水包和排污管，坐便器的排污功能是靠水箱中冲出的水将存在水包中的污物冲出排污管来实现的。按照排污方式不同，坐便器一般分为冲落式和虹吸式两种f131。图1-3所示为冲落式坐便器构造示意图，它是由水向下的冲击力将污物冲出便器，冲击力量的大小是由水在水箱中具有的势能减去水流到冲击污物处的摩擦阻力。虹吸式是水在便器中形成虹吸，靠虹吸产生的抽力将污物排除便器。不管是哪种坐便器，其冲水性能都   满足以下要求：

(1)冲刷性能：在水箱中   量水的冲刷下，将粘附于便器表面污物冲洗干净；

(2)排污性能：在水箱中   量水的作用下，将污物冲离便器，排出至直下水管道；

(3)隔离性能：冲水完成后，便器中应存有   量洁净水，使室内空气与下水管道保持隔离，防止下水管道内异味进入室内。

   对坐便器的冲洗性能测试制定了专门的实验方法，并列入了   标准，即GB/T6952(99版)。其中，对于冲刷性能，测试的方法是以规定量的水冲刷软笔在水包内壁划的墨痕，冲完后累计残留的墨痕不大于50毫米，则该项为合格；对于排污功能，是采用水冲聚丙烯球的方法来衡量，即在坐便器中放入100个直径为19mm，密度为0.85-0.90g/cm3的聚丙烯球，以规定水量的水去冲，连续进行3次，3次冲出球数的平均值不小于75，则该项为合格。

2、冲落式坐便器冲水过程的特点

冲落式坐便器的冲水过程是水箱水在势能的作用下，进入坐圈分流后，冲刷水包两侧和前后部分，   后依靠水流动能将水包中固体污物冲出排污管道的过程，整个冲水过程在几秒钟之内完成，因此，可以认为冲落式坐便器冲水过程是三维非稳态多相藕合流动过程，其中多相包括空气相、水相和固体污物相。

冲落式坐便器冲水过程的另一个特点是冲水流道复杂，既有水箱、坐圈以及排污管这样的封闭流道，又有水包这样的开放流道，是带自由表面的流动问题，因此，在利用计算流体动力学进行数值计算时，既要考虑固定边界，还要考虑自由边界。

根据冲落式坐便器冲水过程的特点，可以确定冲落式坐便器冲水物理模型为复杂流道、混合边界条件下带自由表面的三维非稳态多相藕合流。对于自由表面流动问题，目前计算流体动力学己有成熟的处理方法，如VOF法等。对于气、液、固三相藕合流动问题，因为固体污物的结构尺度较大，不能处理为气、液、固三相流问题，而如果根据   标准，用100个聚丙烯球代替固体污物，采用ALE方法计算流固祸合问题，计算起来复杂。鉴于此，本文提出了等效污物的概念，即用   粘度的流体等效代替固体污物，认为水封处全部都是有   粘度的等效污物，从而将气、液、固三相藕合流动问题转换为气一液一液三相流问题，以便于采用计算流体动力学进行数值模拟。