地铁屏蔽门系统中的物理学知识(2)

从乘客心理层面来讲,有一道屏障,就无法感受地铁行驶的速度,大大减小乘客的恐惧心理,从另外一方面减少了事故发生率。从列车司机的心理层面,屏蔽门的设立,大大减少了司机瞭望站台和轨道的次数,大大降低其心理压力,而稳定的心态有助于更加稳定的驾驶和操控列车。

所以,列车的屏蔽门,无论从外部因素和心理因素上,都大大增加了地铁行驶过程中的安全性。

2.3 提高节能环保效果

屏蔽门尤其是全封闭式屏蔽门的设置,有效阻断了站台空间与行车区间的热量传递和物质交换,大大节约了能耗和清洁压力。

地铁的站台空间内长期通冷气或暖气,与外部有较大温差。根据热力学第二定律:热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体。也就是说,站台内部与外部无时无刻不进行着热量传递,若无屏蔽门,则热量传递速度快,则能耗大大增加。在地铁站候车区是由大型供冷(热)机运行来强制制冷(热)的,而形式区间由于列车运行,车载空调排热,钢轨摩擦产生的热量由列车高速运行所带来的活塞风使热量通过轨顶、轨底的排热风道排出。屏蔽门的设置,有效阻断了站台空间与外界的热量交换速度,大大降低制冷和制热的成本。值得一提的是,屏蔽门采用的钢化玻璃在受热时,玻璃中心的膨胀位移大于边缘受热膨胀位移,从而导致玻璃从中心破裂的风险增高,故将其四周粘贴或喷饰上黑色渐变色带,利用黑色吸热快的原理,从而使玻璃在受热过程中中部和边缘膨胀位移趋于一致,减少玻璃破碎的风险。

物质交换现在同样存在。布朗运动定律中提到:悬浮在流体中的微粒所永不停息地做无规则运动。空气中灰尘也在永不停息的做无规则运动。屏蔽门的设置,可以大幅度减小站台内部与外界空间的物质交换。总所周知,地铁列车在行驶的过程中会产生大量的扬尘,随着空气的流动四处扩散,屏蔽门能够阻止扬尘进入站台内,减少清洁成本。此外,当屏蔽门关闭时,隧道中的气流更加容易控制,减小空气的阻力,从另一方面降低运行的能耗。

此外,全封闭的屏蔽门很多采用隔音材料制成,如双层真空玻璃等,由于声波可以通过固体、液体、气体中传播,但无法在真空中传播,屏蔽门利用其特殊材料通过减小其振幅而达到隔音效果。从而,地铁列车摩擦铁轨尤其是进站弯道产生的高频噪音传播到站台时已经大幅度减弱,从而提高了乘客候车的乘坐体验。

至于半封闭式屏蔽门,由于空间是相通的,阻挡不了热量传递和物质交换,所以,无法达到节能环保的效果。

3 结语

地铁作以其有方便、快捷、准时有点,成为了世界上最受欢迎的出行工具之一,大大缓解了城市的交通压力。科技含量极高的地铁屏蔽门系统在地铁安全系统发挥了重要的作用,屏蔽门的设置,有效的提高了乘客候车和乘车的安全指数,大大降低了地铁运行的能耗,同时也减小了清洁的压力。随着科技的发展,将有越来越多的新科技应用在地铁屏蔽门系统中,使其更加舒适、安全、环保、节能。

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文章来源：《中国医学物理学杂志》 网址: http://www.zgyxwlxzz.cn/qikandaodu/2021/0413/528.html