高速列車車內(nèi)壓力保護(hù)裝置在隧道壓力波下的適應(yīng)性研究.pdf

1、列車高速化是世界各國(guó)鐵路技術(shù)發(fā)展的共同趨勢(shì)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的必然結(jié)果之一，快捷、安全和舒適是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外高速鐵路的主要發(fā)展目標(biāo)。與低速時(shí)相比，列車高速通過(guò)隧道及在隧道內(nèi)交會(huì)可引起顯著的空氣動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，導(dǎo)致高速列車車外壓力劇烈波動(dòng)。由于列車存在縫隙，不可能做到完全密封，車外壓力的劇烈波動(dòng)會(huì)通過(guò)列車空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)、排風(fēng)口及縫隙等傳入車內(nèi)，引起車內(nèi)壓力波動(dòng)，給司乘人員帶來(lái)耳脹、耳鼓膜疼痛等耳感不適現(xiàn)象，嚴(yán)重影響司乘人員的身心健康和乘坐舒適性。

2、如何降低或減緩車外壓力波對(duì)車內(nèi)壓力的影響已成為世界各國(guó)高速鐵路發(fā)展必須要解決的一個(gè)問(wèn)題。目前，降低車內(nèi)壓力變化廣泛采用的壓力保護(hù)裝置主要包括截止閥被動(dòng)式、連續(xù)換氣主動(dòng)式和主被動(dòng)結(jié)合的混合式三種，其工作機(jī)理并不相同，有必要開展車內(nèi)壓力保護(hù)裝置適應(yīng)性研究。本文主要基于主動(dòng)和被動(dòng)兩種壓力保護(hù)方式開展車內(nèi)壓力變化特性研究。
　　本文根據(jù)一定的假設(shè)條件，采用一維可壓縮非定常不等熵流動(dòng)模型及特征線法，計(jì)算列車車外壓力波動(dòng)，通過(guò)與國(guó)外文獻(xiàn)試驗(yàn)和

3、計(jì)算結(jié)果對(duì)比，表明本文計(jì)算結(jié)果和文獻(xiàn)試驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果吻合較好，從而說(shuō)明了本文計(jì)算方法的正確性。在此基礎(chǔ)上，在列車采用壓力保護(hù)方式下，建立了車內(nèi)壓力解耦算法并編寫了程序，通過(guò)與國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的試驗(yàn)及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了本文方法及程序是合理的、正確可行的。
　　本文基于解耦算法計(jì)算車內(nèi)壓力，得到了車內(nèi)壓力變化的基本特性，并根據(jù)國(guó)內(nèi)壓力舒適性標(biāo)準(zhǔn)探討車內(nèi)壓力舒適度。研究結(jié)果表明，高速列車采用兩種壓力保護(hù)方式下，通過(guò)我國(guó)某設(shè)計(jì)時(shí)速為350公

4、里、隧道斷面積為100m2的典型線路時(shí)，以不同速度通過(guò)不同長(zhǎng)度的隧道，或在隧道內(nèi)等速交會(huì)時(shí)，在氣密指數(shù)為12s和高靜壓風(fēng)機(jī)下，車內(nèi)每3s最大壓力變化率均滿足國(guó)內(nèi)壓力舒適性標(biāo)準(zhǔn)。這就說(shuō)明高速列車在兩種壓力保護(hù)方式下，能夠抑制車外壓力波動(dòng)對(duì)車內(nèi)壓力變化的影響，保證了列車乘坐舒適性。
　　本文開展車外壓力波動(dòng)引起車內(nèi)壓力變化造成司乘人員耳感不適及乘坐舒適性問(wèn)題的研究，建立了由車外壓力計(jì)算車內(nèi)壓力的解耦算法。本文的方法可用于預(yù)測(cè)采用壓力保