地鐵作為一種快速、高效、安全和環(huán)保的短途軌道交通方式，目前已經(jīng)在越來越多的城市中得到 建設(shè)和發(fā)展，一些平時被忽略的、較低速的空氣 動力學問題也日益凸顯。地鐵列車通常在封閉的 地下隧道空間中運行，列車周圍空氣流動容易受隧 道壁面的影響產(chǎn)生較大壓力波動，特別是在隧道截面 產(chǎn)生突變位置處，壓力變化更為劇烈。而一般地鐵 列車不具有氣密性，車外壓力波動通過列車孔隙傳入車廂內(nèi)部，導致車廂內(nèi)壓力瞬間發(fā)生較大幅值變化， 直接影響乘坐舒適性，并可能引起乘車人員出現(xiàn)耳鳴、耳痛等不適癥狀。因此，開展地鐵列車空氣動力學研究對于提高乘車舒適性和安全性具有重要意義

測試列車為 80 km/h B 型非密閉性地鐵列車，全長118 m，6 節(jié)編組，以列車自動運行系統(tǒng)模式在內(nèi)直徑為 5.4 m 隧道中運 行，每兩個站點之間區(qū)域作為一個區(qū)間，其中上行線 路為區(qū)間 1～15，下行線路為區(qū)間 15～1。測試列車與 隧道橫截面尺寸情況如圖 1(a)所示，各區(qū)間長度、列車運行峰值速度情況如圖 1(b)所示。

將LL-250-15A型壓力傳感器安裝于車輛內(nèi)外壁面，該傳 感器測量范圍為±103.24 kPa，靈敏度為9.69 mV/10 kPa， 該傳感器外形尺寸如圖 2(c)所示。采用多通道 IMC記錄系統(tǒng)和IMC FAMOS軟件進行數(shù)據(jù)采集和后處理， IMC數(shù)據(jù)采集設(shè)備如圖 2(d)所示。為充分捕捉壓力變化信號，將數(shù)據(jù)采樣率設(shè)置為 5V/L Hz 以上，并采用 截止頻率為 1/4 采樣頻率的抗混疊濾波器，其中V為列車速度，L為列車的流線型長度，這里測試列車峰值速度為 80 km/h，車頭流線型長度約 1 m。在實際測 量中，采樣頻率取 200 Hz，濾波頻率取 50 Hz，能夠充分捕捉列車內(nèi)外壓力峰值，保證瞬態(tài)壓力變化的真 實特性，滿足隧道壓力波測試標準要求

當 80 km/h B 型地鐵列車在直徑為 5.4 m 的隧道內(nèi)運行時，如果該隧道內(nèi)不存在中間風井，則車內(nèi)的耳壓舒適度好，但該隧道內(nèi)存在中間風井時，則有造成乘客耳壓不舒適的風險。解決類似造成乘客耳壓不舒適問題可從兩方面入手，一方面是提升列車的氣 密性，如對車體焊縫進行優(yōu)化，對頭罩與車體結(jié)合面、 車體穿線及穿管孔洞進行打膠密封，提升車門安裝精 度和車門自身剛度，增加門扇限位裝置，在列車即將 通過壓力突變區(qū)段前將空調(diào)新風和廢排閥提前關(guān)閉 等；另一方面是改善線路環(huán)境，如優(yōu)化隧道、風井等 結(jié)構(gòu)尺寸，設(shè)計帶關(guān)閉功能的通風井等。

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