
某天下班,你拖著疲憊的身體擠上地鐵,腦海中還在回憶今天的瑣事。坐下后,你不由自主地打了個哈欠,感覺眼皮沉重得快要合上。
忽然,車廂內仿佛啟動了一個巨大的鼓風機,猛烈的風迎面撲來,瞬間讓你清醒了幾分。這時你不禁開始思考:為什么地鐵車廂內部的風這么大?
當地鐵列車在狹長的隧道中高速行進時,由于列車與隧道壁之間的空間狹窄,列車頭部推擠的空氣不能完全繞過列車流向后方。列車前方空氣被不斷壓縮而形成正壓,后方空氣被拉動而形成負壓,前后產生壓力差,帶動氣流流動,形成活塞風。
活塞風不斷向前推擠空氣,形成一連串的壓力波。同樣,壓力波在遇到隧道中的障礙物時也會改變方向。有時,這些波可能會在某些區域聚集,形成高壓區;有時,它們可能會分散開,形成低壓區。
氣壓的差異促使空氣從高壓區流向低壓區,壓力差越大,空氣流動得越快,風速也就越大。
那這股復雜強大的氣流是如何進入車廂內部的呢?這就不得不提車廂的氣密性了。
地鐵車廂并不是無堅不摧的,相反,這些復雜的氣流會通過車廂的縫隙,如車門、窗戶和通風系統的縫隙,進入車廂內部,可謂“無孔不入”。
這種現象在老舊的地鐵列車中尤為明顯,由于車廂的使用時間久,氣密性變差,導致乘客感受到更強烈的風的沖擊。
同時,列車的加速度越大,車廂內的風速也就越大。這是因為在列車加速階段,車廂內的空氣被慣性力推向車廂后部;在減速階段,慣性力則會減弱空氣流動的速度。
當遇到早晚高峰,車廂內部擁擠時,空氣的流動受阻,導致風速相對較?。幌喾?,當乘客較少時,空氣流動得更暢通,導致風速更大。因此,人員的密度也對車廂內的風產生了一部分影響。
那風速是否和地鐵車廂內部的空調系統有關呢?答案是肯定的。地鐵車輛空調系統包括空調機組、通風系統(送風系統、排風系統)等部分,當外部空氣經過空調機組降溫或加熱后,通過送風系統被送到客室內部;一部分空氣在回風過程中由排風系統排出車外,等量的新鮮空氣通過機組新風口源源不斷進入客室內。
因此,地鐵本身的空調系統送風進入車廂,會在一定程度上增強車廂內的氣流速度。發表在《國際通氣雜志》的一項研究表明,伊朗德黑蘭地鐵列車在行進過程中,與沒有空調的情況相比,空調模式下的通風效應更強。
所以,下次當你在地鐵上,一陣強風突然吹亂你的頭發,或者讓你無法站穩時,請盡情感受吧,就好像孫燕姿唱的那句:“我聽見風來自地鐵和人海?!?/p>
(海城樓摘自微信公眾號“答案如下”)