基本介紹
- 中文名：隧道口漸變斷面
- 外文名：flare tunnel
- 例：喇叭形狀
- 進展：隧道口微壓坡之評估
簡介,活塞效應,微壓波噪音,
簡介
隧道口漸變斷面（flare tunnel）當列車以高速度進入隧道時，因高速度撞擊隧道內之空氣，對隧道內之空氣產生擠壓，而容易產生高壓波在隧道內以音速向下游傳遞，推擠隧道內之空氣產生流速，形成隧道內之活塞效應。當此高壓波傳至隧道下游出口並衝出隧道口時，因隧道外之空間突然寬廣，此高壓波變為微壓波。該微壓波可能產生令人非常不愉悅的微壓波噪音。為了減緩列車進入隧道產生高壓波，及減輕下游隧道口之微壓波噪音，科學家發現，將隧道口設計成漸縮之形狀，例如：喇叭形狀，則有助於減輕上述之問題。由於數值模式的發達，隧道口微壓坡之評估也獲得了進展。
活塞效應
活塞效應（英語：Piston Effect）指在隧道中高速運行的車輛所帶來的平均空氣流動。當車輛在隧道內行駛，會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，因以為名。
當高速運行之列車進入隧道，隧道內之空氣原為靜止，因列車之重擊，產生高壓波，該高壓波以遠大於列車行駛速度的音速傳播，因此當列車進入隧道產生之高壓波迅速往下游傳遞，壓力波傳達的隧道空氣立即被加速，當壓力波抵達下游隧道口時產生反射波，反射波往隧道上游傳遞，當其傳遞之隧道空氣將再一次被加速。同樣的列車車尾進入隧道，會產生一股負壓波，該股負壓波，也同樣會作用在隧道內之空氣流速。另外受到隧道構造之影響，亦可能因波動之穿透或反射而改變波動。因列車在隧道內行駛而產生各種波動在隧道內逐漸加速隧道內之空氣，使隧道內之空氣隨著列車而行進，便稱之為隧道內之活塞效應。
在地下軌道系統的車站中，活塞效應會將隧道內的空氣帶進車站內，造成車站內空氣品質惡化。不過近期的設計都會利用活塞效應來把髒空氣排出通風井，並帶入新鮮的空氣。這樣的套用也會用在一些車行隧道中，如台灣高雄過港隧道。另外可以在車站月台設立月台門，將車站與隧道分成兩個獨立的空間，亦可以改善車站的空氣品質。由此可看出活塞效應與隧道通風息息相關。
