虹吸管道的形状是影响虹吸式坐便器冲洗性能的关键因素,也是卫浴行业和科研工作者开展冲洗性能研究的主要切入点。目前对虹吸管道结构参数的设计还主要是依靠传统的生产经验,导致设计数据无法量化,产品的开发周期长。因此,有必要对虹吸管道结构参数与冲洗性能之间的影响关系开展系统深入的研究。本文对坐便器的冲洗过程进行了仿真和实验研究,分析了不同虹吸管道结构参数对冲洗性能的影响规律,主要内容有:1.利用计算流体力学方法和离散单元法建立了坐便器冲洗过程的多物理场耦合仿真模型。2.利用高速摄像技术和虚拟实验标定方法测量和标定了固体颗粒和固体颗粒以及固体颗粒和坐便器管道壁面之间的接触参数。3.对虹吸管道的结构进行了划分,用倾斜角度、曲率宽度、曲率长度、二次水封宽度、二次水封高度和管道直径六个参数来表征虹吸管道的形状尺寸。定义了冲洗能力作为冲洗性能的评价指标。4.进行了虹吸管道结构参数(倾斜角度、曲率宽度、曲率长度、二次水封宽度、二次水封高度、管道直径)对冲洗性能影响规律的仿真研究,得到了不同结构参数下的冲洗能力和流场变化规律,确定了具有较好冲洗性能的虹吸管道结构参数范围。5.搭建了坐便器物理实验平台,进行了虹吸管道结构参数对冲洗性能影响规律的实验研究,得到了不同结构参数下的冲洗性能变化规律,验证了仿真规律和实验规律的一致性。6.进行了正交试验研究,分析了虹吸管道结构参数对冲洗性能影响的显著性,获得了具有较好冲洗性能的虹吸管道结构参数组合。