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鐵路技術(shù)發(fā)展的共同趨勢，是社會經(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)今國內(nèi)外高速鐵路的主要發(fā)展目標(biāo)。與低速時相比，列車高速通過隧道及在隧道內(nèi)交會可引起顯著的空氣動力學(xué)現(xiàn)象，導(dǎo)致高速列車車外壓力劇烈波動。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會通過列車空調(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，給司乘人員帶來耳脹、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車內(nèi)壓力的影響已成為世界各國高速鐵路發(fā)展必須要解決的一個問題。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式、連續(xù)換氣主動式和主被動結(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。本文主要基于主動和被動兩種壓力保護(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模型及特征線法，計算列車車外壓力波動，通過與國外文獻(xiàn)試驗和

3、計算結(jié)果對比，表明本文計算結(jié)果和文獻(xiàn)試驗與計算結(jié)果吻合較好，從而說明了本文計算方法的正確性。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，通過與國內(nèi)外文獻(xiàn)的試驗及計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗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，通過我國某設(shè)計時速為350公

4、里、隧道斷面積為100m2的典型線路時，以不同速度通過不同長度的隧道，或在隧道內(nèi)等速交會時，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內(nèi)壓力舒適性標(biāo)準(zhǔn)。這就說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對車內(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題的研究，建立了由車外壓力計算車內(nèi)壓力的解耦算法。本文的方法可用于預(yù)測采用壓力保