理论教育 隧道运行与压力波控制:方法与效果

隧道运行与压力波控制:方法与效果

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:在短隧道情况下,微气压力波大小和列车进入隧道口的速度的三次方成正比。在长大隧道中,微气压力波还与轨道结构类型有关。减小压力波梯度可以减少微气压力波,一般可采用在隧道入口处加装喇叭形缓冲装置、利用隧道中的支坑道通路使压力外泄、用薄壳连接两个相邻隧道并开设沟槽减少压力,以及采用流线形车头和缩小列车断面等方法。

隧道运行与压力波控制:方法与效果

列车隧道中的气动效应比明线上强烈得多。当列车通过隧道时,它就像个松动的活塞。列车进入隧道时,被列车挤压的空气被迫大部分沿平行于隧道轴流动,即大部分空气被列车挤排出去,而一部分空气将通过列车与隧道壁之间的环形空间返回。隧道壁面的强迫效应导致气流的压力、流速和阻力都比明线条件下大得多。

1.隧道中的气流特点

在隧道中,除了列车本身速度外,列车还会诱发各种气流,这种气流和隧道中的阻塞比A/S(A 为列车截面积,S 为隧道截面积)以及隧道壁面的表面粗糙度有很密切的关系。在平滑的长隧道中,一旦列车进入阶段完成,将会有稳定的气流和压力变化贯穿在整个隧道中;在短小的隧道或有连通井而且结构复杂的隧道中,贯穿隧道的气流是非常不稳定的。

2.列车阻力

在隧道中的空气阻力要比明线条件下的阻力高1 倍以上,甚至可以大很多倍。在客运列车上,空气阻力可占总运行阻力的90%以上。隧道中的空气阻力除前面明线上讨论的因素外,极大地取决于隧道的横截面积、长度以及机车车辆的特点。

3.列车风

列车通过隧道时,在隧道中引起的纵向气流速度与列车速度成正比。在隧道中列车风可以导致路旁的工作人员失去平衡以及将不牢固的设备吹落在隧道中。有些铁路规定列车速度高于160km/h 时不允许员工进入隧道,即使列车速度稍低,也必须让员工在隧道中的避车洞内等待列车通过。(www.daowen.com)

4.列车在隧道内的压力波

当列车进入隧道时产生的压力波在隧道内以声速传播,在隧道口或列车头部重复反射并在隧道内往复作用,因此产生压力的变化。这种压力变化会使车厢内、外产生压力差,引起车内乘客耳胀等不舒适现象。

5.隧道微气压力波

列车进入隧道时产生的压力波在隧道内以声速传播到达隧道口时,一部分压力波以脉冲波的形式向外放射,同时发出爆破声,这种波称为隧道微气压力波。隧道微气压力波的大小和到达隧道口的压力波波面梯度成比例。在短隧道情况下,微气压力波大小和列车进入隧道口的速度的三次方成正比。在长大隧道中,微气压力波还与轨道结构类型有关。减小压力波梯度可以减少微气压力波,一般可采用在隧道入口处加装喇叭形缓冲装置、利用隧道中的支坑道通路使压力外泄、用薄壳连接两个相邻隧道并开设沟槽减少压力,以及采用流线形车头和缩小列车断面等方法。

6.隧道内会车压力波

由于隧道内空间窄,故列车在隧道内会车时的压力波更加复杂,既有明线上会车时的压力波,又有两辆车在隧道内形成的隧道压力波,而且会互相影响和干扰。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈