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(nèi)仿佛啟動了一個巨大的鼓風(fēng)機,猛烈的風(fēng)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(nèi)部的風(fēng)這么大?
當(dāng)?shù)罔F列車在狹長的隧道中高速行進(jìn)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(fù)壓,前后產(chǎn)生壓力差,帶動氣流流動,形成活塞風(fēng)。
活塞風(fēng)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(qū)域聚集,形成高壓區(qū);有時,它們可能會分散開,形成低壓區(qū)。
氣壓的差異促使空氣從高壓區(qū)流向低壓區(qū),壓力差越大,空氣流動得越快,風(fēng)速也就越大。
那這股復(fù)雜強大的氣流是如何進(jìn)入車廂內(nèi)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(fù)雜的氣流會通過車廂的縫隙,如車門、窗戶和通風(fēng)系統(tǒng)的縫隙,進(jìn)入車廂內(nèi)部,可謂“無孔不入”。
這種現(xiàn)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(dǎo)致乘客感受到更強烈的風(fēng)的沖擊。
同時,列車的加速度越大,車廂內(nèi)的風(fēng)速也就越大。這是因為在列車加速階段,車廂內(nèi)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(dāng)遇到早晚高峰,車廂內(nèi)部擁擠時,空氣的流動受阻,導(dǎo)致風(fēng)速相對較小;相反,當(dāng)乘客較少時,空氣流動得更暢通,導(dǎo)致風(fēng)速更大。因此,人員的密度也對車廂內(nèi)的風(fēng)產(chǎn)生了一部分影響。
那風(fēng)速是否和地鐵車廂內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)呢?答案是肯定的。地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)機組、通風(fēng)系統(tǒng)(送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng))等部分,當(dāng)外部空氣經(jīng)過空調(diào)機組降溫或加熱后,通過送風(fēng)系統(tǒng)被送到客室內(nèi)部;一部分空氣在回風(fēng)過程中由排風(fēng)系統(tǒng)排出車外,等量的新鮮空氣通過機組新風(fēng)口源源不斷進(jìn)入客室內(nèi)。
因此,地鐵本身的空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)進(jìn)入車廂,會在一定程度上增強車廂內(nèi)的氣流速度。發(fā)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(jìn)過程中,與沒有空調(diào)的情況相比,空調(diào)模式下的通風(fēng)效應(yīng)更強。
所以,下次當(dāng)你在地鐵上,一陣強風(fēng)突然吹亂你的頭發(fā),或者讓你無法站穩(wěn)時,請盡情感受吧,就好像孫燕姿唱的那句:“我聽見風(fēng)來自地鐵和人海?!?/p>
(海城樓摘自微信公眾號“答案如下”)