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为什么地铁运行时车厢里会有风?

2014-04-16家居

谢邀。

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居然上知乎日报了!

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车厢不是也不可能完全密封的。

回答这个问题,先简单介绍一下地铁车辆空调系统。

车辆空调系统的作用就是使客室内的温度、相对湿度、空气流动速度及洁净度满足设计要求,为乘客创造一个舒适的乘车环境。

一般车辆空调系统主要由 通风系统 制冷系统 、加热系统、加湿系统以及控制系统组成。考虑到实际运行区域的气候条件,有些车辆可不设专门的加热及加湿系统,例如南方城市的地铁都没有设置加热系统。

下图为车辆空调机组外观和其工作循环示意图(图片来自网络),至于其工作原理,感兴趣的可以百度一下。

从上图可以看出,空调会将一部分新风和回风制冷后通过风口送入车厢内,这也是车厢内「风」的一个来源。 还有一个来源是 通风系统。

通风系统是将车外的新风吸入并与车内回风混合,在滤清灰尘和杂质后,再输送和分配到车内各处,使车内获得合理的气流组织。同时将车内污浊的空气排出车外,使车内的空气参数保持在一个合理的范围内。

通风系统有机械通风和自然通风两种方式,机械通风系统处于长期工作状态,通过通风机的工作,由车内送风道输送经过处理后的空气,从而达到通风换气的目的。

客室气流示意图如下,可以从图中很容易理解客室内的空气流动路径。

车体侧墙内饰板在窗间壁处与车辆壳体存在一定间距。这样 车内空气通过客室座椅下的通风板孔→窗间壁与车辆壳体的空间→车顶与天花板的空间→空调回风口或车顶通风器→外界空间。

其中车顶通风器见下图(图片来自网络):

最后总结一下:车顶的两台空调机组,通过与车体相连的两个吸振消音的过渡风道将处理后的冷空气送到车顶风道,然后由客室顶板上的出风口送到客室内。散发到客室内的冷空气带走客室内的热量后通过座椅下的通风板孔经过车体侧墙的夹缝流至车顶的回风风道,其中一部分热空气通过排风口排出车外,另一部分则通过回风管回到空调机组与吸入的新风混合后,经过空气过滤器、蒸发器冷却后由离心式通风机将其送到车顶风道。这样就在客室内形成空气循环,也就是形成了所谓的「风」。(在不需要空调制冷的季节,空调压缩机不工作,但通风系统持续工作,只是不产生冷风而已。)

ps:车辆运行过程中以及乘客活动也会产生空气的流动,涉及到流体力学;此外车辆连接处的贯通道并不是密封的,也会产生「风」,在此就不详述了。

希望对你有帮助。

参考资料

阳东,卢桂云.城市轨道交通车辆检修.北京:机械工业出版社,2010.