音爆音阀里磁统隧道口装上0公时速降低静强度浮系

中南大學7月31日透露，靜音閥該校高速列車研究中心揭示了時速600公里磁浮列車駛過隧道時產生音爆的音爆原理，還給它裝上“靜音閥”，強度將隧道口音爆強度降低95.7%，降低為高速磁浮列車穿越隧道的時速隧道上氣動安全和舒適環(huán)保提供理論支撐，目前四篇系列成果均發(fā)表于《PhysicsofFluids》。公里

當一列高速列車“貼地飛行”般鉆進隧道，系統(tǒng)若沒有技術護航，口裝隧道洞口可能會傳來堪比小型爆炸的靜音閥巨響。這是音爆因高速列車進入隧道時導致空氣壓縮，形成的強度壓力波動在隧道出口釋放而產生低頻聲波的“微氣壓波”物理現(xiàn)象，成為高速鐵路運營安全的降低嚴峻挑戰(zhàn)。

2021年7月，時速隧道上中國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線。公里隨著高速輪軌列車、磁浮列車相關技術快速發(fā)展，中南大學高速列車研究中心將研究目標速度鎖定時速600公里。其研究揭示了高速磁浮隧道內弱激波的形成機理與物理特性，并通過設計隧道洞口緩沖結構和隧道內構，有效緩解音爆的強度。

結果顯示，對于時速600公里磁浮系統(tǒng)，音爆臨界長度驟降至2公里附近。也就是說，時速600公里的磁浮列車，在經過2公里及以上長度的隧道時會產生音爆。時速350公里的高速輪軌列車則在經過6公里至10公里的隧道時可能產生音爆。

受啟發(fā)于洞口開孔緩沖結構及道砟的吸能原理，團隊創(chuàng)新性地將多孔材料引入隧道氣動領域，提出“洞口多孔緩沖結構+洞身多孔涂層”協(xié)同抑控新策略，系統(tǒng)揭示了多孔緩沖結構如何有效削減初始壓縮波的梯度幅值，闡明了洞身敷設多孔涂層對壓縮波傳播的關鍵作用。

面向時速600公里磁浮工程應用，團隊提出多孔材料微氣壓波抑控方案，即在隧道兩端設置100米長的多孔材料緩沖結構，并在洞身全線敷設1000米長的多孔涂層。研究核算表明，該方案能將微氣壓波幅值驟降95.7%，其效果遠超傳統(tǒng)方法約60%的緩解率。