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SCIENCE
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壓力波保護裝置是什么黑科技?
發(fā)布時(shí)間:2020-06-24 11:06:11 瀏覽次數:5526 作者:磁感君

隨著(zhù)我國新一代高鐵技術(shù)投入運營(yíng),高速、便利及舒適性兼具的優(yōu)點(diǎn)吸引了越來(lái)越多的乘客,儼然成為國人商務(wù)、旅游的首選出行方式。

 

去年,中國高速鐵路總里程正式突破3萬(wàn)公里,運載超過(guò)22.9億人次的旅客到了全國各地 ,已占全球高鐵總里程的60%。種種數據都預示著(zhù)中國高速鐵路即將迎來(lái)輝煌。
 

 

[高鐵]與[火車(chē)]象征著(zhù)兩個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物,最明顯的區別在于高鐵對氣密性要求遠甚于傳統火車(chē)。
 
因為高鐵動(dòng)輒200KM/每小時(shí)以上的車(chē)速,當在會(huì )車(chē)或進(jìn)入隧道時(shí)都會(huì )產(chǎn)生巨大的壓力波,并伴隨著(zhù)強烈的氣流;若是開(kāi)著(zhù)窗讓氣流進(jìn)入車(chē)內,那乘客和車(chē)上的物品都會(huì )被狂風(fēng)吹的七零八落,滿(mǎn)臉塵土;隨之而來(lái)還有壓差產(chǎn)生的噪音,會(huì )對乘客造成生理上的不舒適,輕則頭暈惡心,重則可能導致耳膜受損。

 

所以高鐵與飛機相同,都需要盡可能的密閉來(lái)保證乘客的舒適與安全。 

 

 

說(shuō)到這,不得不先介紹一門(mén)學(xué)科"隧道空氣動(dòng)力學(xué)",它是空氣動(dòng)力學(xué)中的分支學(xué)科。

 

不夸張的說(shuō),每當列車(chē)準備進(jìn)隧道時(shí),列車(chē)及乘客都將面臨最為復雜和惡劣的環(huán)境考驗。

 

當列車(chē)高速沖入隧道時(shí),列車(chē)車(chē)頭會(huì )不斷擠壓前方空氣,從而導致隧道內空氣壓力急劇上升,并生成一個(gè)壓力波以音速沖向隧道出口;然而,當車(chē)尾也進(jìn)入隧道后,列車(chē)后方的空氣因為車(chē)速過(guò)快來(lái)不急補充進(jìn)隧道內,導致空氣壓力急劇下降,形成一道膨脹波以音速快速掠過(guò)車(chē)體后,也沖向出口。當壓力波與膨脹波到達出口后,仍有一部分在發(fā)生相互轉換后又折射回隧道內,并穿過(guò)列車(chē)沖往隧道入口處。如果隧道較長(cháng),兩股壓力波會(huì )反復的在隧道內作用,導致列車(chē)表面在短時(shí)間內承受劇烈的壓力變化。

 

 

 

這種壓力變化極大考驗著(zhù)列車(chē)的氣密性,如果列車(chē)氣密性差,壓力波將傳入客艙內,不斷的折磨著(zhù)旅客的耳膜,屆時(shí),舒適的旅程將搖身一變?yōu)槎山亠w升的修仙之路! 

 

日本新干線(xiàn)曾有研究表明,若車(chē)內壓力變化超過(guò)正負200帕(Pa)[Pa為壓強單位,即牛頓/平方米(N/ ㎡ )]時(shí), 會(huì )引起乘客的"輕度不適";若車(chē)內壓力變化超過(guò)500帕(Pa)時(shí),旅客將感受到"極度不適"。這也表明了,當氣壓的變化超過(guò)200Pa時(shí),列車(chē)內的乘客就會(huì )有明顯的感受。

 

所以,以氣密性來(lái)控制壓力變化就成為高鐵必須面對的挑戰。

 
 
 壓力波保護裝置 
 
 

常識告訴我們,密閉環(huán)境容易悶熱并且滋生細菌,異味也容易停留在空間中使人難受;那究竟是什么裝置讓我們在搭乘高鐵時(shí),不僅不會(huì )被壓力波掀翻在地上,又能呼吸到新鮮的空氣呢?

 

機就是保護乘客免于壓力波侵擾的黑科技"壓力波保護裝置"。

 

它的主要功能是在保證供給新鮮空氣的同時(shí),又能及時(shí)在車(chē)外壓力發(fā)生變化時(shí)調節進(jìn)氣狀態(tài),防止車(chē)內壓力發(fā)生劇烈變化。

 

 

 

它的工作原理是藉由車(chē)內、外的壓力感應器與隧道信息傳輸系統共同控制壓力波保護裝置的開(kāi)或關(guān)。一旦壓力感應器偵測到車(chē)內外壓力變化超過(guò)一定值,或列車(chē)即將進(jìn)出入隧道時(shí);壓力波保護裝置會(huì )控制"執行件"推動(dòng)風(fēng)門(mén)擋板以改變進(jìn)、出氣口的大小或關(guān)閉,達到車(chē)內氣壓平衡的目的。
 

 

 

"壓力波保護裝置"不僅對偵測精準度及反應速度有很高的要求,部件還需要異常的耐用;位于車(chē)頂的它長(cháng)期處在嚴苛的條件下工作,除風(fēng)吹日曬雨淋外,還要具備對抗-30°c~70度的溫差能力。

 

中國高鐵必須選擇產(chǎn)品品質(zhì)可靠,具備應用知識,并隨時(shí)能提供技術(shù)支持與售后服務(wù)的供應商。最終,「ALIF科技」的專(zhuān)用磁感應開(kāi)關(guān)被優(yōu)選裝配于高鐵車(chē)輛的"壓力波保護裝置"內,用于偵測"執行件"是否將風(fēng)門(mén)推至正確的位置,壓力波保護裝置是否能有效地將車(chē)內壓力控制在舒適的范圍。

 

「ALIF科技」的AL-39系列磁感應開(kāi)關(guān)采用一體注塑成型,具備IP68防護等級,并適用所有品牌T型溝槽的氣缸(FESTO、SMC、Parker、Norgren等品牌氣缸);透過(guò)綁帶配件可以擴展使用于6Φ-63Φ缸徑的圓形氣缸,搭配相應的夾具也可適用于米型缸及拉桿缸。

 

 

  ALIF愛(ài)里富科技20年來(lái)專(zhuān)注磁感應在各領(lǐng)域的應用與創(chuàng )新,是許多國際知名公司的合作伙伴。產(chǎn)品被廣泛運用于自動(dòng)化及磁感應用等數百個(gè)領(lǐng)域,不僅為客戶(hù)提供品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品,更擅長(cháng)與客戶(hù)一同發(fā)現需求,提供從研發(fā)到應用與售后一體的解決方案。  

 

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