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(shí)被忽略的、較低速的空氣 動(dòng)力學(xué)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(yùn)行，列車周圍空氣流動(dòng)容易受隧 道壁面的影響產(chǎn)生較大壓力波動(dòng)，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(dòng)通過列車孔隙傳入車廂內(nèi)部，導(dǎo)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(dòng)力學(xué)研究對(duì)于提高乘車舒適性和安全性具有重要意義

測(cè)試列車為 80 km/h B 型非密閉性地鐵列車，全長(zhǎng)118 m，6 節(jié)編組，以列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)模式在內(nèi)直徑為 5.4 m 隧道中運(yùn) 行，每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間區(qū)域作為一個(gè)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(cè)試列車與 隧道橫截面尺寸情況如圖 1(a)所示，各區(qū)間長(zhǎng)度、列車運(yùn)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(cè)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(jìn)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(hào)，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(zhǎng)度，這里測(cè)試列車峰值速度為 80 km/h，車頭流線型長(zhǎng)度約 1 m。在實(shí)際測(cè) 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(shí)特性，滿足隧道壓力波測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求

當(dāng) 80 km/h B 型地鐵列車在直徑為 5.4 m 的隧道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，如果該隧道內(nèi)不存在中間風(fēng)井，則車內(nèi)的耳壓舒適度好，但該隧道內(nèi)存在中間風(fēng)井時(shí)，則有造成乘客耳壓不舒適的風(fēng)險(xiǎn)。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(duì)車體焊縫進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)頭罩與車體結(jié)合面、 車體穿線及穿管孔洞進(jìn)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(fēng)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(fēng)井等 結(jié)構(gòu)尺寸，設(shè)計(jì)帶關(guān)閉功能的通風(fēng)井等。

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