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        說一說水沖式便器的工作原理

        2023-02-11 09:16:12

        水沖式便器指配置了沖水式馬桶的廁所,水沖式廁所的淵源可以追溯到古羅馬時期,當時的人使用巖石襯砌的渠道系統,將暴雨徑流從羅馬城排出。渠系中的一條的截面為3.3m×4m,從古羅馬城廣場通往臺伯河,被稱為“下水道”。羅馬學者普林尼將其譽為羅馬“引人注目的成就”。 沖水式馬桶是綜合應用了連通器原理、虹吸現象和空吸作用的巧妙設計的產物。

        原理

        空吸作用又稱“卷吸作用”,是利用增加流體流速而產生對周圍氣體或液體的吸入作用。根據流速與壓強的關系,當某處的流速增大時,談處的壓強就相應減小,當壓強減少到低于周圍壓強時,周圍的流體被吸而向該處流入,這就是空吸作用。而虹吸現象是依靠重力作用,利用曲管將液體從液面高處引向液面低處的現象。雖然兩邊的大氣壓相等,但是來水端的水位高,壓,推動來水不斷流出出水口。這個曲管就叫虹吸管。但只有當曲管(虹吸管)內預先充滿液體,而且液注本身產生的(靜)壓強不超過大氣壓的情況下,虹吸現象才能發生。

        在抽水馬桶里,當然不可能讓它的虹吸管預先充滿液體,然而這又是虹吸現象的。于是設計家想到了應用連通器原理達到這一目的。在需要沖洗馬桶時,大量清水大約三秒內由進水管涌入了類似于大喇叭的容器里(這就是通常我們能夠看到的水涌入了馬桶),在其水面很快升高的同時,彎管中的水面也同步升高。當彎管中的水位升高到管頂時,依靠自身重力的作用,水就能排擠掉彎管中的空氣,水順管流下,充滿管道,此時虹吸現象就發生了,水能不斷越過點從彎管流出。而一旦管中的水流動時,這里的壓強就比周圍的低,因此又能把類似于大喇叭的容器里中的水連同混雜其中的糞便、雜物一起吸卷進彎管,進而由排水管排出,從而完成清洗的任務。在類似于大喇叭的容器底部留有少量沒能沖入彎管的清水,它們起著“水塞子”的作用,利用這些水堵住了下水道和化糞池的氣體通道,使臭氣不能逸入室內。


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