虹吸流旋渦動力學機制與衛(wèi)生潔具性能的關系研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、衛(wèi)生潔具是現(xiàn)代建筑中室內配套不可缺少的組成部分,坐便器是其中結構最為復雜技術最高的衛(wèi)生陶瓷產品之一。在這個既要滿足功能要求,又要考慮節(jié)能、節(jié)水的新階段,只憑手工技巧和經驗很難再開發(fā)出性高、質優(yōu)的潔具新產品。隨著計算機技術的迅速發(fā)展,計算流體動力學為研究衛(wèi)生潔具沖水過程、開發(fā)高沖洗性能的產品開辟了新途徑。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,對衛(wèi)生潔具的數(shù)字化制造的關鍵環(huán)節(jié)具有重要的意義。本文的主要研究內容和成

2、果有:
   本文以三維虹吸式坐便器模型為研究對象,建立了包括水箱、布水眼、水包、排污管的全流場的非穩(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。結合本科技專項(復雜陶瓷產品快速集成制造技術研究及示范基地建設,項目編號A1040201)之前的研究,確定了坐便器沖水過程的數(shù)值計算方法。
   通過數(shù)值計算,獲得了普通式、噴射式、旋渦式三種沖水模式沖水過程的特征流場、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速度反映坐便器的沖刷性能。借鑒虹吸旋渦現(xiàn)象結束后存水彎中殘余污物相的百分比反映坐便器的輸運性能,建立了虹吸式坐便器的沖洗性能的數(shù)值評價方法。采用改變布水眼傾斜角度來改變水箱水流入水包產生的旋渦強度,從而建立水流旋渦與坐便器沖洗性能的關系,提出了布水眼傾斜角度對坐便器排污管結構設計要求。
   本研究從虹吸現(xiàn)象與旋渦現(xiàn)象分析獲得了有關沖洗性能、虹吸性能等的數(shù)值判劇及排污管結構的設計要求。在本文研究的基礎上,數(shù)值

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