洗衣機的洗滌運用了什么原理?科學的解釋來了

使用洗衣機已經有很長時間了，你是否了解洗衣機的洗滌原理呢?

洗衣機的洗滌過程主要利用機械產生的排滲、沖刷等機械作用以及洗滌劑的潤濕、分散作用，將汙垢拉入水中從而實現洗淨的目的。在洗滌衣物時，洗衣機通過衣物和洗滌液在洗衣機桶內不斷翻滾、摩擦、攪動來達到洗滌衣物的功能。根據物理知識，我們知道物體在做圓周運動時會受到慣性離心力的作用。

以波輪洗衣機為例，在工作過程中，波輪在電動機的帶動下做正、反方向旋轉。首先，washing machine洗滌液充滿波輪葉片間，在離心力的作用下被高速甩向桶壁並沿桶壁上升。由於甩出液體的波輪中心處形成低壓區，洗滌液回流到波輪附近，在波輪附近形成以波輪軸線為中心的渦流。衣物在渦流作用下做螺旋式回轉，吸入中心後又被甩向桶壁，並與桶壁發生摩擦。由於波輪中心是低壓區，衣物容易被吸在波輪附近並不斷地與波輪發生摩擦，就像人工揉搓衣物一樣。其次，衣物中放入洗滌液後，由於慣性運動緩慢，因此在水流與衣物之間存在速度差，使得二者發生相對運動並產生相對摩擦。這樣，水流的沖刷力也有助於汙垢離開衣物。洗衣機在洗滌衣物的過程中還運用了液體的湍流作用。湍流是液體的一種流動狀態，當流速較低時，層與層之間互不摻雜;而當流速不斷增大時，相鄰兩層的液體會相互混合，形成可以觀察到的流動的小旋窩，這種流動就是湍流。洗衣機桶內旋轉的水流碰到桶壁後，速度和方向都發生了改變，形成了湍流。在湍流的作用下，衣物做無規則運動並翻滾，其纖維不斷被彎曲、拉長、攪扭，衣物間相互摩擦增大了洗滌的有效面積並提高了衣物洗淨的均勻性。

那么，洗衣機的甩幹功能又是基於什么原理呢?

洗衣機的甩幹功能應用了物理學中的離心力原理。在甩幹衣物時，電動機帶動桶高速旋轉，利用離心力原理將衣物中的水從桶壁的小孔甩出去，從而使水與衣物分離，達到甩幹衣物的目的。現在的全自動洗衣機設計更為先進，克服了早期由於巨大離心力而導致走動的問題，采用了平衡圈來平衡旋轉過程中產生的巨大的離心力。平衡圈裝在洗衣機筒頂部，是一個內裝Nacl溶液的空心環。空心環內的Nacl溶液並未注滿。在脫水過程中，如果衣物沒有放置平衡，洗衣機就會強烈震動並發出很大的噪音。這時，由於慣性離心力的作用，平衡圈內的液體會自動流向衣物偏輕的一側，以調節衣物放置不平衡的情況，而無需再進行人工調整。在洗衣機正常工作進行脫水時，電機運轉並帶動波輪運轉。

絕大部分電能轉化為機械能，只有較小的一部分轉化為內能使電機內阻發熱。但由於能量較少，不會導致電機被燒壞。然而，有時洗衣機的波輪會被手帕、絲襪等物品纏繞或被紐扣、硬幣卡住。這時如果讓洗衣機長時間通電，電能就全部轉化為熱能，使電機內阻發熱，很容易導致電機被燒壞。因此，如果出現洗衣機的波輪被手帕、絲襪等物品纏繞或被紐扣、硬幣等卡住的情況時，應及時斷開電源，以防止電機被燒壞。