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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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