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标题: 最奇葩的讨论会-探究马桶里蕴藏的工程学秘密 [打印本页]

作者: 李苏克 时间: 2014-12-5 15:14
标题: 最奇葩的讨论会-探究马桶里蕴藏的工程学秘密
通过本期评审的审核，本次活动的获奖名单如下：徐世烺冯亚凯姚菊明恭喜以上三位中奖者！请三位中奖者关注研发埠微信帐号（yanfabu），将需充值的手机号于2014年12月31日16点之前私信给主页君，收到手机号后将会在一个工作日内完成充值。------------------------------------------------------------------------------------------------------1、活动规则：直接回复在本帖里即可。(回答必须从工程学的角度对马桶进行分析和优化设计）2、活动奖品：本次活动我们会选出3名最佳创意回答奖。每位获奖者我们会赠送50元手机话费。

最佳创意回答奖的获奖者必须符合以下几点：1)回复的完整性、逻辑性和连贯性。2)回答必须从工程学的角度对马桶进行分析和优化设计。3、活动说明：1．本次活动评审：隋洪涛博士。

隋洪涛：博士，海基科技副总经理，具有十五年以上CAE仿真经验。曾主持完成了航空、航天、汽车、船舶、能源领域等工程咨询项目一百多项,曾参与完成国家自然科学基金、航空基金各一项，有十二篇论文在国内外发表；出版专著《精通CFD动网格工程仿真与案例实战》。2. 活动获奖者和活动奖品我们统一在12月30日公布和送出；我们的微信：yanfabu[attach]4337[/attach]我们的微博：研发埠[attach]4336[/attach]

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作者: 李苏克 时间: 2014-12-9 09:50
大家就在这里开始讨论吧！

作者: 徐世烺 时间: 2014-12-10 09:54
就抽水马桶来说，按其冲BIANBIAN的原理可分为两种：冲落式和虹吸式。重点应该介绍下虹吸式。简要的说就是，当水充满马桶底时，随着水箱中的水注入，s型管道的另一端会高过弯曲的部位。此时部分水就呼呼流掉，不过这一乃乃水是不足以产生很大的冲力的，要等到水面继续上升到弯曲处的最高点，这样就会产生一种名为虹吸效应的诡异效应！！！突然部分水和便便一起就不见了，留下的是汪汪清水。可以看图：

作者: 冯亚凯 时间: 2014-12-10 10:05
从流体力学上进行进一步分析：整个冲水的过程可分为四个阶段： 1.水面未达到S型弯管出口的最低高度时此阶段只进水，水面高度上升。设其流量为Q1，可由水箱的水高算出其大小。 2.水面高过最低，没达到最高。此时有部分流出流量Q2，但其较小并且为高度h的函数。所产生的力不足以将 bianbian抽走，不过把液体稀释还是可以的，像小便的冲洗可以减小水箱的注水流量来保持这个状态。 3.水面上升至弯曲处最高点时后这就满足了虹吸的条件，此时向外的流量不在是以前的Q2，而是与管底有关的量Q3 这个流量和出口端的截面积有关，数值上是远大于Q2的。这就会产生强大的力，把便便抽走。 4.水面下降形成液封，这个时候就不再虹吸了。欲准确地算出每个过程中的流量和流速还需进一步利用流体力学原理建立数学模型，这样就可以对冲水时的虹吸压力进行精确的计算，并且还能算得用水量等结果。因并非专业人士就不讨论了。（其数学模型可以参考《马桶冲洗过程的流体力学模型》）。我搜索到研发埠里有这本书。现在的马桶为了追求干净、省水。向低水量和大吸力方面做了很多改进，如旋涡式虹吸马桶，就是在水箱出水时有一定角度产生漩涡，使水面抬高更早地达到虹吸的高度。

作者: 姚菊明 时间: 2014-12-10 14:04
抽水马桶有三种下水方式，直排式、虹吸冲落式和虹吸漩涡式。冲落式及虹吸冲落式注水量约6升左右，排污能力强，只是冲水时声音大；而漩涡式一次用水量大，但有良好的静音效果。一般横排的选择冲落式，它是借助冲洗水的冲力直接将污物排出；底排的选择虹吸式排水，借冲洗水在排污管内形成虹吸作用，将污物排出，这种冲水方式要求用水量必须达到规定的数量才能形成有效的虹吸作用。采用直排式的马桶要求水箱具有一定的高度，管径相对于虹吸式马桶粗一些，其优点是冲水速度快，省水，但也由于它的管径粗，并且冲水时利用水流瞬间产生的强大动能，水流冲击管壁，因此噪音大，排污口不易清洗。由物理流体力学可知，直冲式的排水效果由液面高度差决定。在液体内取一个A至B细流管，A在液体的自由表面，相当于抽水马桶内的液面，B取在流出的液体流线呈平行出，相当于下水管道S弯最高处。我能得奖吗？

作者: 刘旭光 时间: 2014-12-10 14:10
我晕。。。按照这样说，选马桶也是一种学问啊？

作者: 李苏克 时间: 2014-12-10 14:11
@刘旭光选马桶肯定是一门学问。看看有木有人能分析下选马桶这个问题。

作者: 陈煜 时间: 2014-12-10 14:19
选马桶的这个我找到一些资料：马桶选购技巧一、重量马桶越重越好，普通的马桶重量在50斤左右，好的马桶100斤左右。重量大的马桶密度大，质量比较过关。复杂测试马桶重量的方法：双手拿起水箱盖，可以掂一掂它的重量。马桶选购技巧二、出水口马桶底部的排污孔最好为一个，如今很多品牌的排污孔都是2-3个（根据不同的口径），但是排污孔越多越影响冲力。卫生间的出水口有下排水和横排水之分，要量好下水口中心至水箱后面墙体的距离，买相反型号的马桶来“对距入座，否则马桶无法安装。横排水马桶的出水口要和横排水口的高度相等，最好略高一些，才干保证污水畅，30厘米的为中下水马桶：20至25厘米为后下水马桶；距离在40厘米以上的为前下水马桶。型号稍有过失，下水就不畅。马桶选购技巧三、釉面留意马桶的釉面，质量好的马桶其釉面应该光亮顺滑无起泡，色泽饱和。在检验外表面釉面之后，还应该去摸一下马桶的下水道，假设粗糙的话，以后容易构成遗挂。马桶选购技巧四、口径大口径排污管道且内表面施釉的，不容易挂脏，排污迅速有力，有效的预防堵塞。测试方法，将整个手放进马桶口，普通能有一个手掌容量为最佳。马桶选购技巧五、水箱抽水马桶储水箱漏水除有清楚滴水声响可断定外，普通不易察觉，复杂反省办法是在马桶水箱内滴入蓝墨水，搅匀后看马桶出水处有无蓝色水流出，如有则说明马桶有漏水的地方。提示一下，水箱最好选高度较高的，这样冲力很好。（注：6升以下的冲水量可列为节水型马桶。）马桶选购技巧六、水件水件直接决议马桶的运用寿命。品牌马桶和普通马桶的水件质量区别很大，由于几乎家家都阅历过水箱不出水之苦，所以，选择马桶的时分千万不要忽略的水件这个环节，鉴定方法就是可以听按钮声响发出洪亮的声响为最好。马桶选购技巧七、冲水从适用角度思索，马桶首先应具有冲刷彻底的基本功用。所以，冲水方式很重要，马桶冲水分为直冲式、旋转虹吸式、漩涡虹吸式、放射虹吸式。留意选择不同的排水方式：马桶按下水方式可分为“冲落式”、“虹吸冲落式”和“虹吸漩涡式”等。冲落式及虹吸冲落式注水量约6升左右，排污才干强，只是冲水时声响大；而漩涡式一次用水量大，但有良好的静音效果。消费者不妨试试直冲虹吸式马桶，它兼有直冲、虹吸两者的优点，既能迅速冲洗污物，也可起到节水的作用。

作者: 安 时间: 2014-12-10 14:33
顶顶顶！展现才华的时候到了，大家快来讨论吧！看看谁最“油菜花”！！！

作者: 顾宜 时间: 2014-12-10 17:55
楼上全回答的好专业啊！不过我个问题，到底怎么样便便时候不会被水溅到屁股呢

作者: 贺敏强 时间: 2014-12-11 10:12
看群里发的活动！过来逛逛！我不告诉你我在用这个喝水！

作者: 李苏克 时间: 2014-12-11 15:02
楼上回答的真的好专业啊

作者: 郑帅 时间: 2014-12-11 15:35
看了楼上的答案，顿时觉得一切分析都弱爆了~

作者: 隋春腾 时间: 2014-12-13 20:38
马桶从硬件构造到工作原理利用的大部分核心理念就是流体力学，以下详细分析：1、马桶动力之源：虹吸现象虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱http://baike.baidu.com/view/1114031.htm，使水上升后再流到低处.由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动.利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出. 事实上，虹吸作用并不完全是由http://baike.baidu.com/view/33387.htm力所产生的，在http://baike.baidu.com/view/85005.htm里也能产生http://baike.baidu.com/view/37592.htm.使液体向上升的力是液体间分子的http://baike.baidu.com/view/438001.htm.在发生虹吸现象时，由于管内往外流的液体比流入管子内的液体多，两边的重力不平衡，所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里，越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生http://baike.baidu.com/view/241363.htm(由空气或其他成分的气体构成)，虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开，气泡两端的气体分子之间的作用力减至0，从而破坏了虹吸作用，因此管子一定要装满水.在正常的大气压下，虹吸管的作用比在真空时好，因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力.2、马桶主要装置：（1）、冲水装置水要以足够快的速度倒入便池，才能促发效果明显的虹吸现象。所以需要使用水箱，冲水时水箱中的所有水在大约三秒内倾倒入便池中，这与倒一桶水的效果相同。　　在水箱的侧面，有一个手柄，这个手柄与一条链子相连。按下手柄时，会拉动链子，这条链子又与冲水阀相连。链子将打开冲水阀，冲水阀会漂起来，露出直径为5到8厘米的排水孔。水会沿着这个孔进入便池。在大多数马桶中，便池设计为一部分水通过马桶唇面中的孔流入便池。其余的大部分水通过便池底部的稍大一些的孔流出。这个孔被称作喷射虹吸孔。大部分水可通过这个孔直接流入虹吸管。由于水箱中的所有水会在大约三秒钟内进入便池，足以产生足够的虹吸效应，将便池中的所有水和污物吸走。（2）、上水装置水箱的作用是保存大约7.6升水，冲水阀的作用是将这些水快速倾倒入便池中。水箱中的水流尽后，冲水阀会回到水箱底部，堵住排水孔，这样水箱就能重新注满水。上水装置就是要用足够的水将水箱充满，以便重新开始整个过程。　　上水装置使用一个阀控制水的开关。当水满浮块(或水满浮球)下降时，这个阀会使水流入水箱。水箱中的水位下降时，浮块也会随之下降。3、马桶工作过程：（1）、按下手柄，会拉动链子，从而拉开冲水阀。（2）、在接下来的三秒内，大约有7.6升的水从水箱冲到便池中。然后，冲水阀复位。（3）、水的冲力将启动便池中的虹吸管。虹吸管会将便池中的污物吸到排水道中。（4）、同时，水箱中的水位将下降，浮块也将下降。下降的浮块会打开上水阀。（5）、水流经上水阀，为水箱和便池注水。水箱充水时，浮块将漂起，当浮块达到一定高度时，上水阀将闭合。（6）、如果马桶出现故障，上水阀无法闭合，溢流管可防止水箱中的水溢出。

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作者: 搜米 时间: 2014-12-19 14:30
马桶明显是一个反人类的设计，便便时候会被水溅到屁股，冬天又冻的不行，还到处都是小便，总结起来就是“反人类”，坚决抵制~~~~

作者: 孙永宾 时间: 2014-12-22 11:30
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作者: 孙永宾 时间: 2014-12-24 16:25
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作者: 隋春腾 时间: 2014-12-28 23:00

站在百度的肩膀上看的更远，信息时代你想弄出点百度没有的，难!

作者: zhangbits 时间: 2015-1-18 20:00
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作者: 404742271 时间: 2015-3-26 12:08
好顶赞

作者: hwan2016 时间: 2015-3-31 00:18
什么软件可以模拟瞬变流丫？

作者: Qiuzhi2014 时间: 2015-4-1 08:21
涨姿势了！！！

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