以優(yōu)化虹吸坐便器的排污效果為目標,對坐便器沖洗過程的流態(tài)分布、流體動力學性能進行了研究。建立了虹吸坐便器的三維模型,采用紊流模型SST k-o及VOF法對坐便器內(nèi)部三維紊流流動進行了數(shù)值模擬。仿真結(jié)果揭示了坐便器內(nèi)流場的三維流動狀態(tài),得到了坐便器虹吸流道內(nèi)部流動規(guī)律以及虹吸流道形狀對流速分布、壓強分布和虹吸性能的影響。以仿真結(jié)果為依據(jù),對虹吸坐便器流道進行優(yōu)化,得到了更好的虹吸性能。

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【部分圖文】：

圖1虹吸坐便器的三維線框圖

為了精準獲取虹吸坐便器內(nèi)部的幾何模型,采用三坐標測量儀與實物測量相結(jié)合的方法獲得虹吸坐便器內(nèi)部的幾何數(shù)據(jù),在SolidWorks中建立的虹吸坐便器三維線框圖如圖1所示。其中水箱容量為6L,水箱底面距地面的高度為400mm。國家標準規(guī)定坐便器虹吸流道中水封高度最少為50mm,....

圖2原虹吸坐便器沖水過程中的密度分布圖

對比圖2、圖4后分析發(fā)現(xiàn):優(yōu)化后的虹吸坐便器在1.25s時形成穩(wěn)定的虹吸,相比原坐便器提前了0.5s,減少了不必要的水流流失;大漩渦較之前也有了改善,雖然仍存在氣泡,不過其范圍和強度減少了許多。坐便器優(yōu)化前、后的速度矢量圖、速度等值線圖、虹吸開始時的靜壓等值線分布圖如圖5～圖....

圖3流道優(yōu)化前、后的結(jié)構(gòu)變化

圖2原虹吸坐便器沖水過程中的密度分布圖由圖5可以看出:原流道在a1、b1、c1處存在方向混亂的大漩渦,優(yōu)化后的流道速度矢量基本沿管壁走向,也存在少許小漩渦,但較之前有了明顯改善。

圖4優(yōu)化后虹吸坐便器沖水過程中的密度分布圖

從圖7可以看出:優(yōu)化前壓力值由300Pa變化到400Pa,在流道拐彎處變?yōu)?500Pa,然后衰減到-200Pa、-100Pa;優(yōu)化后壓力值由10Pa變化到-210Pa,在流道拐彎處變?yōu)?870Pa然后衰減到-540Pa、-100Pa;在流道內(nèi)相同位置的負壓值均....

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