列车隧道空气动力分析模式与前后处理介面介绍-财团法人中兴工程.PDF

中興工程．第111期．2011年4月．PP. 112-118 .tw/journal/ SINOTECH ENGINEERING CONSULTANTS,INC. 列車隧道空氣動力分析模式與 前後處理介面介紹 黃 國 倫* 一、前 言 流線型低阻力係數的車頭及車尾、氣密性良好的 車廂、適當的設置通風豎井、隧道入口處設置假 在二十世紀中期的歐美之列車速度不斷提 隧道、適當的設置風機及操作風機等等布置。 升，便逐漸引發列車隧道之空氣動力問題，1964 本研發針對上述問題加以研析，並建立一動 年日本為主辦奧運而興建高速鐵路，造成旅客耳 力分析模式（Simulation Air Flow in Train-tunnel, 鳴及在隧道洞口產生微壓波噪音等現象之問題更 SAFT ），並蒐集八組國外的試驗案例進行模擬 形突顯。這些問題之發生，使更多科學家投入列 比對，及對各種參數進行上百組之分析比較。對 車隧道活塞效應之研究，並逐漸掌控其物理現 於各種驗證及程式功能之介紹等等，自 2007 年 象。 紹 介 果 成 發 研 開始作者發表一系列十餘篇之論文，有興趣的讀 當列車於空曠處行駛時，會造成周遭空氣壓 者將可由參考文獻獲得更進一步的訊息。 力改變及機器震盪而產生噪音等現象，有可能影 經過驗證，本研發的 SAFT 軟體具有非常高 響軌道附近之居民。但當列車穿過隧道時，噪音 的精確度，將有利於現有系統做較佳之改善，並 波在隧道內受隧道壁侷限而震盪加劇，且列車高 提供未來新系統建立時之分析模擬使用。 速進入隧道或在隧道內行駛時，因列車車速與隧 道內空氣速度不相等，使列車壓縮或膨脹隧道內 空氣而產生強烈正負壓力波，隧道內之噪音及壓 二、理論及方法 力波是以音速（遠大於列車行駛速度）在隧道內 隧道空氣動力分析考慮連續及動量方程式， 傳播震盪，急速之壓力變化可能造成