冲便器的冲便过程及要求

1前言

我国是一个水资源严重短缺的，人均水资源占有量不足世界平均值的四分之一，节水是我国的一项长期的基本国策。冲便器(包括座便器及蹲便器)冲洗用水量占城市生活用水量的1/3以上，因此如何降低冲便器一次冲便的耗水量，一直是人们关注、的问题。

如果用流体力学的观点来分析冲便过程，会发现它实际上属于液、固、气的三相非稳定流问题。因此，如果想用流体力学来详细分析冲便过程，将是比较困难的，实际上也没有。这里只想借助流体力学的较基本原理对冲便过程作一些简要的，但有重要实际指导意义的分析。

2从流体力学的观点看现有的冲便器

从流体力学的观点看，冲便器的冲便过程实际上是一个借助水的势能及动能对污物作功，将污物送出座便器或蹲便器下方的横排污管，直至立排污管内的过程。冲便过程大体上可分为两个阶段，第 一阶段将污物送出坐盆，阶段将污物送出坐便器或蹲便器下方的横排污管，直至立排污管。从结构上看，目前的冲便器大体上可分为有水箱冲便器与无水箱冲便器两种。不同结构的冲便器冲便过程中利用能量的方式也不同。以下对现有的不同结构的冲便器冲便过程中的能量利用方式及其存在的不足作一些分析。

2.1有水箱冲便器

有水箱冲便器工作时先将自来水灌入水箱，冲便时打开水箱底部的阀门，依靠储存在水箱中水的重力势能，完成放水冲便过程。为此，冲便器水箱中的水具有足够的势能，以使放出的冲便水有足够的流量及动量，且能持续一段时间。

上式表明，水箱内水的总势能与水箱内水的总重量及水箱内水的平均高度成正比。显然，增加水的总量及增加水箱的高度是增加水箱内水的总势能卿增加冲便能力)的方法。从节水的观点出发，应该增加水箱的高度。但对于坐便器不适宜，对于蹲便器可行。

从能量利用的观点出发，有水箱冲便器的冲便过程没有充分利用自来水本身所具有的水的压能。在将自来水灌入水箱中时，自来水本身所包含的水的压能的绝大部分都被浪费了。因此，从节水的观点出发，不是一种理想的冲便器。

2.2无水箱冲便器

无水箱冲便器的冲便方式是直接将自来水的出水口引至坐便器或蹲便器的进水口。利用打开自来水阀门后放出的自来水所具有的动能，对污物作功，实现冲便。可见，这种冲便器的冲便能力取决于自来水在坐便器或蹲便器进水口处的出水动能。

为了实现既节水而又能达到标准所规定的冲洗净度，以压缩空气储备能量的冲便器冲便时应能够控制。经，理想的冲便器应满足以下要求：

1)能按理想的程序实现冲便，理想的程序至少应该包含以下四个阶段：

A.用少量的水将座盆四周的污物冲入下凹部；

B.用较大冲量的水将污物送出座盆；

C.用适量的水将污物进一步送出座便器或蹲便器下方的横排污管，直至立排污管；

D.向坐盆内补放足够的水，以便形成大于5公分的水封。

2)能够自动根据自来水的水压改变而调整冲便参数。则这种冲便器的冲便过程用微电脑控制。

3)结构上，要蓄能桶内受压水的释放速度要快，且受压水释放后流体的沿程水头损失及局部水头损失要小。