虹吸流旋渦動(dòng)力學(xué)機(jī)制與衛(wèi)生潔具性能的關(guān)系研究.pdf

1、衛(wèi)生潔具是現(xiàn)代建筑中室內(nèi)配套不可缺少的組成部分，坐便器是其中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜技術(shù)最高的衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品之一。在這個(gè)既要滿足功能要求，又要考慮節(jié)能、節(jié)水的新階段，只憑手工技巧和經(jīng)驗(yàn)很難再開(kāi)發(fā)出性高、質(zhì)優(yōu)的潔具新產(chǎn)品。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)為研究衛(wèi)生潔具沖水過(guò)程、開(kāi)發(fā)高沖洗性能的產(chǎn)品開(kāi)辟了新途徑。本文建立的虹吸式坐便器沖水流道的幾何模型，及所創(chuàng)建的數(shù)值研究方法，對(duì)衛(wèi)生潔具的數(shù)字化制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)具有重要的意義。本文的主要研究?jī)?nèi)容和成

2、果有：
　　 本文以三維虹吸式坐便器模型為研究對(duì)象，建立了包括水箱、布水眼、水包、排污管的全流場(chǎng)的非穩(wěn)態(tài)、多相流沖水模型，其中多相流包括空氣相、液態(tài)水相和液態(tài)污物相。結(jié)合本科技專項(xiàng)(復(fù)雜陶瓷產(chǎn)品快速集成制造技術(shù)研究及示范基地建設(shè)，項(xiàng)目編號(hào)A1040201)之前的研究，確定了坐便器沖水過(guò)程的數(shù)值計(jì)算方法。
　　 通過(guò)數(shù)值計(jì)算，獲得了普通式、噴射式、旋渦式三種沖水模式?jīng)_水過(guò)程的特征流場(chǎng)、多相狀態(tài)分布及虹吸規(guī)律。以水流在水包壁

3、面上的沖擊速度和旋轉(zhuǎn)速度反映坐便器的沖刷性能。借鑒虹吸旋渦現(xiàn)象結(jié)束后存水彎中殘余污物相的百分比反映坐便器的輸運(yùn)性能，建立了虹吸式坐便器的沖洗性能的數(shù)值評(píng)價(jià)方法。采用改變布水眼傾斜角度來(lái)改變水箱水流入水包產(chǎn)生的旋渦強(qiáng)度，從而建立水流旋渦與坐便器沖洗性能的關(guān)系，提出了布水眼傾斜角度對(duì)坐便器排污管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。
　　 本研究從虹吸現(xiàn)象與旋渦現(xiàn)象分析獲得了有關(guān)沖洗性能、虹吸性能等的數(shù)值判劇及排污管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。在本文研究的基礎(chǔ)上，數(shù)值