針對所要研究的內(nèi)容和對象定義，只將坐便器從根本上分為沖落式和虹吸式兩大類，而將一些小的類別包含在其中。由于地理、生活習(xí)慣和歷史的原因，沖落式坐便器主要在歐洲被廣泛使用，虹吸式坐便器則是在亞洲、美洲等被廣泛使用，在中國，則是同時使用沖落式和虹吸式坐便器。
那么這兩種類型的坐便器到底有什么區(qū)別呢?沖落式坐便器是單純利用排掉存儲于水箱中的水的勢能差產(chǎn)生的沖力來清潔坐便器并沖走污物的；而虹吸式坐便器則在利用排掉存儲于水箱中水的勢能差產(chǎn)生的沖力以外，同時還應(yīng)用了虹吸原理，由于其排污管道的特定造型，當(dāng)整個管道充滿水后，虹吸原理產(chǎn)生，將便池內(nèi)的污物吸走。從清潔力度方面來說，虹吸式坐便器更加的有優(yōu)勢，因為它利用到了兩種物理原理；但從清潔用水量來說，沖落式坐便器更有潛力運用少量的水實現(xiàn)較好的沖洗效果，其原因在于，虹吸式坐便器的虹吸原理是需要一定量的水才能產(chǎn)生的。所以這就是為什么，在不利于其他電子技術(shù)的前提條件下，一方面，沖落式坐便器最少只需要3升水就能夠完成基本的沖洗功能，且其功能實現(xiàn)通常是運用了3/6L雙檔沖水，給使用者更多的操作選擇和節(jié)水選擇，即大便后采用6L水沖洗污物，小便后則采用3L水沖洗污物，現(xiàn)在更是已經(jīng)開始有3/4.5L用水量的雙檔沖落式坐便器打入市場了；另一方面，虹吸式坐便器最少需要4.8L水來實現(xiàn)其清潔的功能，并且，市場上只有極少數(shù)產(chǎn)品能夠達(dá)到這樣的技術(shù)要求，絕大部分的虹吸式產(chǎn)品都只能達(dá)到用6L水實現(xiàn)其清潔功能，而且都采用的式單檔沖洗的功能設(shè)置，也就是說不管大便還是小便后，使用者都只能使用6L水來沖洗污物，在一定程度上無形中造成了水資源的浪費。目前，只有在運用到電子技術(shù)和特殊的物理原理時，虹吸式坐便器才有機會以更少的用水量實現(xiàn)較好的清潔效果。
所以，從常規(guī)技術(shù)背景出發(fā)，可以說在同一清潔效果的要求下，沖落式坐便器遠(yuǎn)比虹吸式坐便器更節(jié)水；在使用非常規(guī)技術(shù)的輔助時，沖落式坐便器依然比虹吸式坐便器更有潛力實現(xiàn)節(jié)水功能。由此，我們可以簡單的歸納為，沖落式坐便器比虹吸式坐便器更節(jié)水。 
1、坐便器沖洗性能的要求及測試標(biāo)準(zhǔn)
不銹鋼坐便器結(jié)構(gòu)由四部分組成，即水箱、坐圈、水包和排污管，坐便器的排污功能是靠水箱中沖出的水將存在水包中的污物沖出排污管來實現(xiàn)的。按照排污方式不同，坐便器一般分為沖落式和虹吸式兩種。它是由水向下的沖擊力將污物沖出便器，沖擊力量的大小是由水在水箱中具有的勢能減去水流到?jīng)_擊污物處的摩擦阻力。虹吸式是水在便器中形成虹吸，靠虹吸產(chǎn)生的抽力將污物排除便器。不管是哪種坐便器，其沖水性能都必須滿足以下要求：
(1)沖刷性能：在水箱中一定量水的沖刷下，將粘附于便器表面污物沖洗干凈；
(2)排污性能：在水箱中一定量水的作用下，將污物沖離便器，排出至直下水管道；
(3)隔離性能：沖水完成后，便器中應(yīng)存有一定量潔凈水，使室內(nèi)空氣與下水管道保持隔離，防止下水管道內(nèi)異味進(jìn)入室內(nèi)。
國家對坐便器的沖洗性能測試制定了專門的實驗方法，并列入了國家標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T6952(99版)。其中，對于沖刷性能，測試的方法是以規(guī)定量的水沖刷軟筆在水包內(nèi)壁劃的墨痕，沖完后累計殘留的墨痕不大于50毫米，則該項為合格；對于排污功能，是采用水沖聚丙烯球的方法來衡量，即在水沖發(fā)泡坐便中放入100個直徑為19mm，密度為0.85-0.90g/cm3的聚丙烯球，以規(guī)定水量的水去沖，連續(xù)進(jìn)行3次，3次沖出球數(shù)的平均值不小于75，則該項為合格。
2、沖落式坐便器沖水過程的特點
沖落式坐便器的沖水過程是水箱水在勢能的作用下，進(jìn)入坐圈分流后，沖刷水包兩側(cè)和前后部分，最后依靠水流動能將水包中固體污物沖出排污管道的過程，整個沖水過程在幾秒鐘之內(nèi)完成，因此，可以認(rèn)為沖落式坐便器沖水過程是三維非穩(wěn)態(tài)多相藕合流動過程，其中多相包括空氣相、水相和固體污物相。
沖落式坐便器沖水過程的另一個特點是沖水流道復(fù)雜，既有水箱、坐圈以及排污管這樣的封閉流道，又有水包這樣的開放流道，是帶自由表面的流動問題，因此，在利用計算流體動力學(xué)進(jìn)行數(shù)值計算時，既要考慮固定邊界，還要考慮自由邊界。
根據(jù)發(fā)泡坐便器沖水過程的特點，可以確定沖落式坐便器沖水物理模型為復(fù)雜流道、混合邊界條件下帶自由表面的三維非穩(wěn)態(tài)多相藕合流。對于自由表面流動問題，目前計算流體動力學(xué)己有成熟的處理方法，如VOF法等。對于氣、液、固三相藕合流動問題，因為固體污物的結(jié)構(gòu)尺度較大，不能處理為氣、液、固三相流問題，而如果根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，用100個聚丙烯球代替固體污物，采用ALE方法計算流固禍合問題，計算起來十分復(fù)雜。鑒于此，本文提出了等效污物的概念，即用一定粘度的流體等效代替固體污物，認(rèn)為水封處全部都是有一定粘度的等效污物，從而將氣、液、固三相藕合流動問題轉(zhuǎn)換為氣一液一液三相流問題，以便于采用計算流體動力學(xué)進(jìn)行數(shù)值模擬。
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