列车通过隧道的压力波及微压波
- 日期:2007-2-5 来源:中华铁道网
列车通过隧道的压力波及微压波 (pressure and micro pressure wave induced by train pass through a tunnel)列车通过隧道时,在隧道内引起的空气压力剧烈的波动称为隧道压力波,而在隧道出口形成的向外放射的脉冲气压波称为隧道微压波。
列车驶入隧道时,由于列车车体表面和隧道壁面限制了车体侧面和上面空气流动的空间,使紧贴车头前部的空气受到压缩,压力聚然升高,受压空气的压力以压缩波的形式,以近似音速的速度,沿隧道轴线方向向隧道的另一端传播。由于隧道出口的洞外空气压力为环境大气压,当压缩波传到出口时产生一个膨胀波,膨胀波也以近似音速的速度,沿隧道轴线方向向隧道内传播。当膨胀波传到列车头部时被压缩,再次以压缩波的形式向前传向出口,如此反复传播和叠加,产生强烈压力瞬变的隧道压力波。
隧道压力波的强度远大于列车会车压力波,严重危害列车运行安全和舒适性,尤其是列车在隧道内会车时,问题更加突出。
控制隧道压力波强度的方法主要是适当放大隧道段面积,这将导致基建费用的增加。因此,在优化列车外形和提高列车密封性能的基础上,如何确定安全、经济的最小隧道断面和最优的入口形状是高速铁路建设的重要课题。
隧道微压波是列车高速进入隧道后,列车前面产生的压力波高速向前传播,当达到出口时,向外放射脉冲状微气压波。这一微压波在隧道出口产生强烈的爆炸声,对隧道出口附近的环境造成危害。
隧道微压波的强度与列车速度、道床种类、隧道长度等因素有关。通常用设置洞口缓冲结构、采用辅助坑道、道喳道床和在洞壁贴吸声材料等措施减缓和消除。









