简介

发现

解决问题

数值模拟

简介

微压波噪音（Micro-pressure wave noise，又俗称为Tunnel boom）指在高速运行的列车进入隧道撞击隧道内空气产生高压波，该高压波往隧道下游以空气之音速传递，而形成隧道空气之活塞效应，当压力波抵达下游隧道口且冲出隧道口外，因空间突然扩大，而产生微压波，该微压波经常会伴随着令人不悦的噪音，称为微压波噪音。

发现

日本于1940年便开始着手兴建子弹列车线，后因第二次世界大战而停建。当东京争取到主办1964年奥运，需兴建高速铁路以纾解运输之需求，迫在眉睫。因此，日本国铁利用旧时残留设施，于1959年开始兴建新干线，并于奥运开幕前营运，成为世界上第一条高速铁路，当时列车车速为每小时200公里。嗣因新干线之行驶而发现微压波（Micro Pressure Wave）噪音之物理现象，日本国铁随即谋求改善。

解决问题

在隧道出入口可采用隧道口渐变断面，或设置开孔之假隧道，或者直接加大隧道断面尺寸，或适当的设置竖井，或改变车头形状以减小车头阻力系数等等方式，消减列车进入隧道产生之压力波及微压波强度。再则，可以采用更高级之列车，使列车车厢之气密性更佳，而不易受到外在压力变化之影响，或者使用机械方法调控车厢内之压力，使旅客感觉更舒适。

增加隧道断面积，将使隧道开挖费用大幅增加，且有可能降低隧道内空气之更新量。增加列车车厢之气密性，必须经常性维修车厢其花费较高。隧道入口处以渐扩设计及增设假隧道，在一长隧道有时并无法产生功效。降低车头之阻力系数，所能达到降低压力的程度有其极限。增设竖井，其所需费用亦相当昂贵。

铁路道床之改变，对微压波噪音也会产生影响。德国在2002年前之隧道都为有路渣道床，当时并无微压波噪音之问题，随后修建之铁路改为固定道床便产生危压波噪音之问题。

数值模拟

隧道内活塞效应之空气动力可借由一维或一维与三维结合之模式精确模拟。利用上述模式计算隧道口之压力变化梯度，再借由半经验公式求取隧道口外特定一点之压力变化量，以噪音及压力之能量公式，求得该处之噪音量。