坐便器的沖水過程和重視的問題

水資源是人類生活、生存和發展的的要素和條件，隨著工業化進程的加速及環境污染的加劇，有限的可利用水資源日益緊張和不足。人類社會文明的發展和進步，人民生活質量的不斷提高，又會使人均水消耗量增加，地區性乃至性水荒和水資源危機將日益嚴重。因此，水資源保護、合理使用水資源、節約用水已為國人所密切關注。當前，我國符合飲用水標準的水資源在日常生活中的消耗主要分為淋浴及沐浴用水、便器沖洗用水、洗衣用水、清洗餐具用水、飲用與烹調、室內衛生、沖洗汽車用水。其中，便器沖洗用水僅次于淋浴及沐浴用水量，占全部生活用水量的三分之一左右。所以坐便器的節水研制，是近十年來衛生陶瓷業給予   關注和重視的問題。

對于(yu)坐便器(qi)來說，它是(shi)用(yong)來承納(na)并(bing)借助水(shui)(shui)的(de)流(liu)動將人類排泄物(wu)(wu)及用(yong)品(pin)排入污(wu)水(shui)(shui)管道的(de)衛生設施單元(yuan)。它是(shi)以(yi)水(shui)(shui)作為(wei)(wei)污(wu)物(wu)(wu)載體，而且(qie)(qie)在水(shui)(shui)與污(wu)物(wu)(wu)合并(bing)后的(de)混合介質中，水(shui)(shui)所(suo)占的(de)重量百(bai)分比和容積(ji)百(bai)分比都大于(yu)污(wu)物(wu)(wu)，所(suo)以(yi)它具(ju)有水(shui)(shui)力(li)學的(de)特點。但是(shi)我(wo)(wo)們知(zhi)道，沖水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)中流(liu)體(水(shui)(shui)與污(wu)物(wu)(wu)的(de)混合物(wu)(wu))的(de)運動參量初始狀(zhuang)態、中間狀(zhuang)態和結(jie)束狀(zhuang)態的(de)描述是(shi)   為(wei)(wei)復雜的(de)。而且(qie)(qie)當數(shu)學模(mo)型建立后，由于(yu)有些邊界條件的(de)無(wu)法確定而使(shi)得(de)高階的(de)偏微分方程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)   終(zhong)無(wu)法收斂。所(suo)以(yi)，以(yi)下的(de)分析假(jia)設了實(shi)際流(liu)體為(wei)(wei)理(li)想流(liu)體(即運動參量是(shi)不隨時間變(bian)化的(de))，我(wo)(wo)們利(li)用(yong)了簡單的(de)理(li)想流(liu)體柏努利(li)方程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)和流(liu)體的(de)動量方程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)來分析，當然對于(yu)坐便器(qi)的(de)沖水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，其結(jie)果只能是(shi)近似的(de)滿足(zu)。

對(dui)于沖(chong)落(luo)式(shi)坐便(bian)(bian)器(qi)。為使沖(chong)刷水(shui)具(ju)有較大(da)的勢(shi)頭。我(wo)們(men)(men)在(zai)(zai)(zai)不影響外(wai)觀(guan)造型的情況(kuang)下，應盡量(liang)增加(jia)(jia)水(shui)箱高度，也就(jiu)是增加(jia)(jia)了。對(dui)于壓(ya)力(li)頭來說(shuo)，因(yin)為我(wo)們(men)(men)對(dui)水(shui)箱中(zhong)的存水(shui)并(bing)未施(shi)加(jia)(jia)外(wai)來的壓(ya)力(li)，而我(wo)們(men)(men)在(zai)(zai)(zai)設計(ji)時限定耗(hao)水(shui)量(liang)在(zai)(zai)(zai)6L以下，所(suo)以壓(ya)力(li)頭在(zai)(zai)(zai)靜態時它是   的。速度頭其(qi)能(neng)量(liang)來自于勢(shi)頭和壓(ya)力(li)頭，對(dui)于沖(chong)落(luo)式(shi)坐便(bian)(bian)器(qi)，速度頭是我(wo)們(men)(men)設計(ji)時需(xu)要仔細考慮的，我(wo)們(men)(men)知道沖(chong)水(shui)過程(cheng)中(zhong)動量(liang)是守(shou)恒的，那(nei)么怎樣能(neng)夠使動量(liang)的   大(da)值產(chan)生(sheng)在(zai)(zai)(zai)我(wo)們(men)(men)   需(xu)要的位置或者設置的時間(jian)，這正是我(wo)們(men)(men)要考慮的設計(ji)思想(xiang)。

當(dang)水(shui)(shui)箱高(gao)度   時(shi)，   先(xian)要考慮的就是(shi)水(shui)(shui)箱下(xia)水(shui)(shui)口。對于沖落式坐便器，水(shui)(shui)箱下(xia)水(shui)(shui)口的直徑，關系到水(shui)(shui)道的沖水(shui)(shui)量(liang)(liang)和(he)流(liu)速(也就是(shi)流(liu)體的動量(liang)(liang))，所(suo)以水(shui)(shui)箱下(xia)水(shui)(shui)口的當(dang)量(liang)(liang)直徑不能太小。

水(shui)(shui)箱中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)通過(guo)下水(shui)(shui)口進入水(shui)(shui)圈(quan)(quan)(quan)。對(dui)于沖落式(shi)坐便器(qi)，水(shui)(shui)圈(quan)(quan)(quan)通常有2種(zhong)方式(shi)，即敞圈(quan)(quan)(quan)和(he)閉(bi)圈(quan)(quan)(quan)，采用哪種(zhong)形式(shi)，要(yao)(yao)根據(ju)產品的(de)(de)造(zao)型、沖水(shui)(shui)功(gong)能的(de)(de)要(yao)(yao)求和(he)工藝(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)可實施性來(lai)考慮。為了(le)相(xiang)對(dui)增加水(shui)(shui)圈(quan)(quan)(quan)水(shui)(shui)對(dui)水(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)的(de)(de)壓力和(he)流量(liang)，使水(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)連同污物(wu)能進入管道，我們采用了(le)敞圈(quan)(quan)(quan)式(shi)水(shui)(shui)圈(quan)(quan)(quan)。

水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)(bao)的形狀(zhuang)、角度對沖(chong)(chong)(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)功(gong)能的影響也(ye)是較大(da)的，而且它(ta)還受到(dao)坐(zuo)便器整體造型(xing)的左右，往往整體造型(xing)的風格(ge)使(shi)(shi)得水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)(bao)的形狀(zhuang)、大(da)小都受到(dao)了限制。對于沖(chong)(chong)(chong)落(luo)式坐(zuo)便器來(lai)說(shuo)，為了使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)圈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)下(xia)落(luo)時具(ju)有相對較大(da)的動(dong)量，從而使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)封水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)污(wu)物也(ye)具(ju)有足夠的動(dong)量進(jin)入管道通過排污(wu)口(kou)排出，所(suo)以在不影響造型(xing)的情況下(xia)，要(yao)使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)面(mian)(mian)與地(di)面(mian)(mian)的夾角相對較大(da)些(xie)，也(ye)就是較陡些(xie)，使(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)圈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通過   短距離到(dao)達水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)封水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)面(mian)(mian)，減(jian)小沿程能量損失。當然水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)(bao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)橫截面(mian)(mian)形狀(zhuang)不會(hui)是正圓的，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)(bao)下(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)口(kou)也(ye)不   在圓心處，所(suo)以對于水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)圈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)下(xia)到(dao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)(bao)時，我們   將水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)圈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)行分配(pei)，使(shi)(shi)得主沖(chong)(chong)(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位置和(he)方向設置恰當。主沖(chong)(chong)(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)是提供水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)封水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)及污(wu)物具(ju)有   動(dong)量的主要(yao)來(lai)源，其它(ta)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)圈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)除增加(jia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量外(wai)主要(yao)是對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)(bao)面(mian)(mian)的濺污(wu)進(jin)行沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)。對于閉圈的沖(chong)(chong)(chong)落(luo)式坐(zuo)便器來(lai)說(shuo)，除了主沖(chong)(chong)(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)孔(kong)和(he)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)小孔(kong)的當量面(mian)(mian)積(ji)需要(yao)謹(jin)慎(shen)設計外(wai)，還要(yao)特(te)別注意(yi)沖(chong)(chong)(chong)刷(shua)小孔(kong)的出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方向。

水(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)的(de)(de)下(xia)部要承納水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)(shui)，對(dui)沖落式坐便器來說，在(zai)(zai)(zai)滿(man)足   標準中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)高度和(he)水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)面(mian)積的(de)(de)前提下(xia)，水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)量不(bu)(bu)宜大。所以，為了使水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)污物在(zai)(zai)(zai)輸入能量   的(de)(de)情況下(xia)盡可能的(de)(de)獲得較大的(de)(de)動量，應盡量減小靜(jing)止流體(ti)的(de)(de)體(ti)積(因為在(zai)(zai)(zai)實(shi)際沖水(shui)(shui)(shui)(shui)過程中(zhong)，水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)污物至少存在(zai)(zai)(zai)2種以上的(de)(de)介質，它(ta)們的(de)(de)密度已不(bu)(bu)同于單純的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)(shui))。這(zhe)樣，在(zai)(zai)(zai)進行水(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)底部，水(shui)(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)下(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)口和(he)管道設計時就應加以考慮。

管(guan)道(dao)是水(shui)(shui)(shui)箱水(shui)(shui)(shui)、水(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)及污物排走惟(wei)一的(de)(de)(de)必經(jing)之路，它設(she)(she)計的(de)(de)(de)是否(fou)合理(li)，直接(jie)影(ying)響著便器的(de)(de)(de)沖(chong)水(shui)(shui)(shui)功能。當然，像(xiang)水(shui)(shui)(shui)封(feng)水(shui)(shui)(shui)面積(ji)、高度(du)一樣，   先是要(yao)符合衛生陶瓷(ci)   標(biao)準的(de)(de)(de)要(yao)求，對于(yu)單純沖(chong)落式(shi)坐便器，只(zhi)考慮流體能夠順利通(tong)過，盡量(liang)減小沿(yan)程阻(zu)力損失，排污口的(de)(de)(de)墻距還要(yao)符合建筑設(she)(she)計安(an)裝規范。但對沖(chong)落式(shi)節水(shui)(shui)(shui)坐便器來說，我們的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)設(she)(she)計借(jie)助了(le)較多虹吸式(shi)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)特點。這樣，使得污水(shui)(shui)(shui)具有較大(da)動量(liang)，盡快進(jin)入管(guan)道(dao)，使后進(jin)入水(shui)(shui)(shui)包的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)保持清潔度(du)以稀(xi)釋率達到   標(biao)準要(yao)求。