胡轶群，夏 热

(武汉大学动力与机械学院，湖北 武汉 430072)

1 引言

坐便器是居民日常生活必需品，其用水量占到普通家庭日常生活用水总量的50%～60%[1]，普及节水型坐便器在很大程度上可以减少水资源浪费。对于火车、高铁、房车等交通工具以及军工领域，由于空间限制，淡水资源十分珍贵，坐便器节水显得尤为重要。推广日常生活用水节水技术，开发推广节水器具，势在必行[1]。

刘福明等[2]利用CFD数值模拟手段揭示了喷射虹吸式坐便器形成虹吸现象的水力特性；翟立晓等[3]针对不同类型坐便器，分析了坐便器排水口流量特性，测试发现喷射虹吸式坐便器最大瞬时流量远大于直冲式以及普通虹吸式坐便器。虹吸效应能够显著提升管道输送颗粒能力[4]，虹吸管道中间顶部截面是具有吸管道典型特征的截面[5]，且管道的驼峰段和下降段在虹吸过程中易产生上、下气囊，妨碍虹吸效应的产生[6]，虹吸管道结构直接影响坐便器虹吸性能[7]。采用累积流量方法来预测坐便器冲洗性能，可以为节水坐便器的开发研究提供基础设计数据[8]。坐便器冲水过程可以看作是一种特殊的水射流清洗工作，相关研究表明，形状对水射流喷嘴的流动特性有着重要影响[9]，且喷嘴内部轮廓越接近流线型，水流从喷嘴喷出时的能量损失越小[10，11]。为探究出水孔形状和结构与坐便器冲洗性能之间的关系，本文基于计算流体动力学，对相关坐便器模型进行多相流分析，得到适用于坐便器冲洗的出水孔形状和结构。……