▲隧道活塞效應(來源:行政院環保署)
在隧道中高速運行車輛帶來平均空氣流動而造成帶動隧道中的空氣產生高速流動,這情況尤以鐵路列車更為明顯。由於這現象類似汽缸內活塞壓縮氣體,稱之。
▲風壓與列車車速所造成活塞效應分布圖(來源:中興工程季刊103期,2009年4月)
當列車以高速進入隧道時,會產生明顯的壓力變化,而此壓力變化會影響乘客的舒適度,因此有必要針對隧道的空氣動力進行分析,以設法降低壓力變化量,以台北捷運中和線永安市場站為例,曾因巡軌車高速經過時,隧道內高壓氣體流入車站,造成車站出入口鐵捲門被擠壓變形。
▲環狀線列車各速率所造成的壓力變化率圖(圖片來源:台北市政府捷運局捷運技術半年刊)
當列車高速行駛準備進入隧道前時,原本隧道中的空氣是靜止狀態的,因列車的衝擊而產生了高壓波,而此高壓波遠大於列車行駛速度的音速傳播,高壓波向下傳遞導致隧道中的空氣被加速,形成一種反射波,而此反射波是向上傳遞,因而隧道中的空氣隨著列車速度而改變方向及速度,造成了一種效應,此種效應有對我國捷運有帶來損失,如:台北捷運中和線永安市場站曾因巡軌車高速經過時,隧道內高壓氣體流入車站,造成車站出入口鐵捲門被擠壓變形。
列車的活塞效應也會帶來PM2.5的問題,造成人們身體健康的疑慮,因而每次列車進入隧道前,都會提前減低列車行駛速度,等列車全部都進入隧道後才慢慢把速度提升,也是避免活塞效應的影響作用下造成的損害。
太魯閣南港通過 地下風壓