双连拱S形隧道设计：减缓压力波与提升行车舒适度

本文主要探讨了双连拱S形互通隧道在高速列车进出隧道时如何有效地减缓压力波的问题。作者王中钢和黄学猛，来自中南大学交通运输工程学院，他们针对高速列车产生的空气动力学效应，特别是隧道压力波这一关键问题，提出了创新的设计构想。 高速列车在隧道中的运行会导致空气动力学效应显著增强，如隧道压力波的形成，这是由于列车像活塞一样快速通过时，空气被压缩并形成正负压区，从而增加了摩擦阻力和不适感。这种现象在两铁轨间距较近的地方更为严重，可能对列车结构、乘客舒适度乃至行车安全构成威胁。 文章的核心设计思路是利用双连拱S形结构的隧道，通过增加隧道内空气流动的空间，减少列车的气动阻力。S形设计可以模拟自然曲线，缓和空气流动的冲击，从而有效减小压力波的幅度。这种设计不仅有助于提升行车安全性，还能在一定程度上降低隧道内的噪声，为乘客提供更舒适的乘车环境。 作者强调，他们的研究不仅停留在理论层面，还考虑了将这种设计应用于实际铁路交通线路的可行性。通过优化隧道设计，可以为解决空气动力学问题提供新的解决方案，例如减小压力波对列车内部设备的影响，如车窗玻璃、车厢物品及磁悬浮列车导向机构的保护。 关键词“S型连通双拱隧道”、“空气动力”、“活塞效应”、“缓冲”和“降噪”都揭示了本文的核心关注点，即通过科学的隧道设计来改善高速列车在隧道中的运行性能，降低相关风险，提升乘客体验。 本文是一篇具有前瞻性和实用性的首发论文，对于未来铁路交通隧道设计和运营管理具有重要的指导意义。它将空气动力学原理与隧道工程实践相结合，为解决高速列车在隧道内运行时面临的挑战提供了创新的设计策略。