中国团队为时速600公里磁浮系统隧道口装上“静音阀”

　　中新网长沙8月1日电 (付敬懿)中南大学7月31日透露，该校高速列车研究中心揭示了时速600公里磁浮列车驶过隧道时产生音爆的原理，还给它装上“静音阀”，将隧道口音爆强度降低95.7%，为高速磁浮列车穿越隧道的气动安全和舒适环保提供理论支撑，目前四篇系列成果均发表于《Physics of Fluids》。

　　车隧耦合气动效应动模型试验平台。受访者 供图

　　当一列高速列车“贴地飞行”般钻进隧道，若没有技术护航，隧道洞口可能会传来堪比小型爆炸的巨响。这是因高速列车进入隧道时导致空气压缩，形成的压力波动在隧道出口释放而产生低频声波的“微气压波”物理现象，成为高速铁路运营安全的严峻挑战。

　　2021年7月，中国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线。随着高速轮轨列车、磁浮列车相关技术快速发展，中南大学高速列车研究中心将研究目标速度锁定时速600公里。其研究揭示了高速磁浮隧道内弱激波的形成机理与物理特性，并通过设计隧道洞口缓冲结构和隧道内构，有效缓解音爆的强度。

　　结果显示，对于时速600公里磁浮系统，音爆临界长度骤降至2公里附近。也就是说，时速600公里的磁浮列车，在经过2公里及以上长度的隧道时会产生音爆。时速350公里的高速轮轨列车则在经过6公里至10公里的隧道时可能产生音爆。

　　受启发于洞口开孔缓冲结构及道砟的吸能原理，团队创新性地将多孔材料引入隧道气动领域，提出“洞口多孔缓冲结构+洞身多孔涂层”协同抑控新策略，系统揭示了多孔缓冲结构如何有效削减初始压缩波的梯度幅值，阐明了洞身敷设多孔涂层对压缩波传播的关键作用。

　　面向时速600公里磁浮工程应用，团队提出多孔材料微气压波抑控方案，即在隧道两端设置100米长的多孔材料缓冲结构，并在洞身全线敷设1000米长的多孔涂层。研究核算表明，该方案能将微气压波幅值骤降95.7%，其效果远超传统方法约60%的缓解率。(完)