設計地板落水器具模型水封強度性能實驗

第四章地板落水器具性能實驗解析

第三節設計地板落水器具模型水封強度性能實驗

本研究另參考國內地板落水器具之規格與相關文獻資料，設計八種不同水封深度或口徑的落水器具模型，規格如表 4-3-1 及圖 4-3-1 所列。

設計模型外徑有 90mm 及 70 mm 二類，最大水封深度從 15mm 至 80mm 之間，而有效水封深度從 10mm 至 60mm 不等，同時搭配不同口徑的內管規格進行組合，嘗試從實驗控制條件中掌握落水器具水封性能，並積極探求可行的推估預測模式，以作為設計研發的基礎。

表 4-3-1 實驗用落水器具規格一覽表^{[8] [9]}

設計落水器具編號 A B C D E F G H

淨重(g) 139 181.1 221.5 236 200.9 77.7 227.5 132.8 落水頭滿水總重(g) 175.3 270.3 397.6 402.5 387.4 397.7 359.2 168.6 滿水水封淨重(g) 36.3 89.2 176.1 166.5 186.5 320 131.7 35.8 水封最低水位總重(g) 151.2 228.1 316.7 284 294.7 308.9 298.9 156 有效水封淨重(g) 24.1 42.2 80.9 118.5 92.7 88.8 60.3 12.6

水封深度(mm) 20 40 80 80 40 40 40 15

有效水封深度(mm) 10 20 40 60 20 20 20 10

水封蒸發面積 mm² 1253.5 1253.5 1253.5 1253.5 3578.3 1693.4 1693.4 1253.5

圖 4-3-1 設計地板落水器具模型 ^{[8] [9]}

本階段器具存水彎水封性能實驗操作，係以連續區間變流量排水模式進行，依據現場實驗影像紀錄情形，並配合實驗數據觀測的即時資料，以判斷破封壓力點及排水負荷流量。同時，測試樣品分別置於排水立管最大負壓產生位置 4F，及可能產生最大正壓或振動幅度影響程度最高的 2F 進行水封強度性能試驗，

個別設計落水器具模型的水封性能實驗結果如圖 4-3-2 至圖 4-3-9 所示，水封深度 10mm 的破封負壓約在-9mmAq 左右，水封深度 20mm 的破封負壓約在-12mmAq 至-13mmAq 左右，水封深度 40mm 的破封負壓約在 -21mmAq 左右，水封深度 60mm 的破封負壓約在 -36mmAq 左右；而正壓側的影響壓力變動平均只有-0.8mmAq 至-3.5 mmAq，甚至最大水封樣品的破封壓力，雖然排水流量已經達到每秒 5.3 公升，平均也只有-9 mmAq，但是期間的水封水位變動相當大。^{[8] [9]}

而從實驗結果中也發現，在負壓區排水立管側所量測得到的管內空氣壓力變動，明顯大於測試樣品側的橫支管內空氣壓力變動，此部分有待後續研究深入探討。正壓區部分，因為總體的空氣壓力變動，在接近外氣壓力的規模震盪，並無明顯壓力區隔。

Type A

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

Flow Rate (l/sec) Pressure (mmAq)