近日，深圳天氣又難得降溫了，小編謹記長輩囑咐：天冷要多喝熱水啊！趕緊拿著保溫杯，前往茶水間，接熱水泡枸杞，不料，打開水龍頭那一刻，被開水「呲」到……
經歷了這一波開水燙，引發了小編的深思：上個月來這兒接水還正常，怎麼今兒就被「呲」了？隔壁溫水水龍頭也還正常，怎麼就開水龍頭暴力「呲」人？這從「譁啦譁啦」到「呲啦呲啦」的水流，水龍頭經歷了什麼？水流為何發生變化？
本篇就來聊聊這個有趣的現象，正文開始……
首先，補充一點：自來水中含有鈣鎂離子，加熱後易形成水垢。尤其中國是硬水國家，水垢現象更甚。水垢容易附著在管道內壁，並逐漸長大，甚至堵塞整個管道。
當管壁光滑時，水龍頭流出，連續、完整的水流。這時候接開水，當然是最安全的啦。
硬水加熱形成水垢後，水垢牢固地粘結在管道內壁，管壁粗糙度增加，開始影響水流狀態。具體地來說：水垢構成了流動邊界形狀和尺寸的突然變化，產生了大量漩渦，使水流不再穩定，開始出現水花飛濺的現象。此時，接開水被「呲」危機已經悄然而至。
隨著管壁水垢結晶生長，粗糙度越來越大，水流受到了更嚴重的影響。水垢增強了水流流動阻力並引起非線性流動，加劇湍流，水龍頭出水越來越不穩定，引起更多水花飛濺。接開水由此變成⚠️「高危」動作，請謹慎。
水垢形成，粘結在管壁並逐漸長大，積累越來越多的水垢，從橫截面來看，水垢嚴重影響了出水面積。
根據以上情況，我們做了個簡易的小實驗。我們在相同的幾個瓶蓋上鑿了不同尺寸的孔洞（簡稱為L、M、S），接上水流計，並模擬真實情況下開水機的抽水泵，拍攝到了以下畫面：
從動圖可以明顯看到，隨著出水面積減小，流速也在變化，水流變得更加急促發散，形狀呈飛濺狀。我們計算了對應的雷諾數（Reynolds number），此次試驗結果顯示，孔徑越小，雷諾數越大。水垢不僅僅影響了出水口面積，也影響了水流速度。而當雷諾數越大時，越趨近於湍流，水流不穩定，流線分離。
以上小實驗雖然不是十分嚴謹，但的確貼合地模擬了真實狀態下開水機水龍頭的情況，由於水垢的存在，導致出水狀態的變化，也就是回答了開篇的問題——從「譁啦譁啦」到「呲啦呲啦」，水龍頭就在那裡，但是水垢改變了它，通過改變管壁的粗糙度、管道出水口面積、出水流速等，改變了最終水流的形態。
雖然辦公樓裡的開水機都有定期在更換濾芯，但是經過我們的調研了解到替換芯通常都是PP棉（粗濾）和活性炭濾芯（吸附餘氯+改善口感），而這兩種濾芯均不能解決水中鈣鎂離子成垢的問題，也就是針對於中國本土硬水客觀事實，並無法通過該兩款濾芯避免水垢生成或抑制水垢生成。
目前主要是通過後期除垢，來延長開水機的使用壽命，但除垢工序複雜繁瑣，期間涉及到化學溶解，對硬體部分會造成不可逆損傷，並非最佳選擇。越來越多的品牌方意識到這一點，並開始開發具備阻垢功能的複合濾芯，前端阻垢逐漸被重視，其對應市場也應運而生。