坐便器是 為廣泛使用的衛(wèi)生器具之一。由于便器用水約占居民日常用水的50%，節(jié)水便器的 了廣泛的關(guān)注，如學(xué)界 認(rèn)為坐便器優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展是節(jié)水衛(wèi)生系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵《 中長期和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》明確了加強(qiáng)生活節(jié)水技術(shù)及器具是 及主題等。公眾、學(xué)界的關(guān)注和 政策的導(dǎo)向，成為 坐便器節(jié)水減污技術(shù) 的動(dòng)力。
與旋轉(zhuǎn)虹吸和一般虹吸式坐便器相比，噴射虹吸式坐便器具有沖洗水量較少、噪聲較低的特點(diǎn)，是 受市場歡迎的產(chǎn)品。本文從噴射虹吸產(chǎn)生的流體力學(xué)原理出發(fā)，采用理論分析與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)仿真相結(jié)合的方法， 一款作者設(shè)計(jì)的新型噴射虹吸式坐便器的沖洗性能，使其在滿足 測試標(biāo)準(zhǔn)的前提下， 加節(jié)約用水。
虹吸是一種常見流體力學(xué)現(xiàn)象，即液體在表面壓強(qiáng)(通常為大氣壓強(qiáng))作用下升高到曲管 高點(diǎn)，而后在重力作用下流到比原來液面 低的地方。利用液面高度差，能夠?qū)缥芄軆?nèi)流速及負(fù)壓進(jìn)行控制。只要虹吸管處于滿管狀態(tài)，在重力差的作用下，水就會(huì)自然地從吸人端流人排出端，這就是利用虹吸現(xiàn)象將容器內(nèi)的液體抽出的原理。
坐便器的一般工作過程是：利用蓄水箱與坐便器本體的壓力差，將水的勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，在S形管道中產(chǎn)生虹吸，將坐便器中的污物和水從排污管道中排出。
在勢能的作用下，水流經(jīng)水箱和沖水管道而下，一方面排出原存在于沖洗管道中的空氣，另一方面經(jīng)由噴射口噴涌而出，當(dāng)虹吸管道內(nèi)出現(xiàn)封閉水柱或局部滿管流時(shí)，CD段的水的流向DB段，形成虹吸。此時(shí)E點(diǎn)處的壓力低于大氣壓力，這種現(xiàn)象稱之為虹吸負(fù)壓。這種由前部向后部沖水的坐便器稱為前沖式坐便器。
由上述分析可知，壓強(qiáng)是產(chǎn)生虹吸的重要的條件，與沖洗效果密切相關(guān)。由文獻(xiàn) 、仿真以及實(shí)驗(yàn)得知，坐便器的節(jié)水效果和沖洗效果的好壞主要取決于能否較早地產(chǎn)生強(qiáng)有力的虹吸負(fù)壓。針對坐便器虹吸過程是非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)這一特征，且DE面為虹吸產(chǎn)生的關(guān)鍵截面，本文用DE截面負(fù)壓的累積效應(yīng)對虹吸的非穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行分析，并以累積負(fù)壓大小和產(chǎn)生虹吸的時(shí)間作為坐便器流動(dòng)性能優(yōu)劣的判斷依據(jù)。
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