2021年7月，青岛下线了时速600公里的高速磁浮试验样车，中南大学高速列车研究中心把目光瞄准了这个领域。研究发现，高速列车进入隧道会导致空气压缩，出口处释放出低频声波，也就是“微气压波”。由于这是一个类似于小型爆炸的巨响，给高速铁路的安全带来挑战。他们把研究目标定为时速600公里，揭示了弱激波的形成机理和物理特性。 通过设计隧道洞口缓冲结构和隧道内部结构，团队成功把音爆临界长度从以前的10公里降到了2公里附近。也就是说，只要磁浮列车经过2公里及以上长度的隧道，就可能产生音爆。相比之下，时速350公里的高速轮轨列车则是在经过6公里到10公里的隧道时才会出现音爆现象。为了解决这个问题，团队创新性地给隧道两端装上100米长的多孔材料缓冲结构，并且在洞身全线敷设1000米长的多孔涂层。 这个方案不仅可以削减初始压缩波的梯度幅值，还能有效降低微气压波的传播效果。结果显示，这样做能把微气压波幅值骤降95.7%，比传统方法提高了约60%的缓解率。这项研究为磁浮列车穿越隧道的气动安全和舒适环保提供了重要的理论支撑。相关成果已经发表在《Physics of Fluids》上。 中国团队为时速600公里磁浮系统隧道口装上了“静音阀”，给高速磁浮列车穿越隧道时产生的音爆现象带来了显著改善。2021年7月31日，中新社长沙报道了中南大学高速列车研究中心的这一进展。这次研究让时速600公里的磁浮列车在经过2公里及以上长度的隧道时产生音爆的概率大大降低。同时也让时速350公里的高速轮轨列车在经过6公里到10公里长的隧道时产生音爆的概率降低了约60%。 基于这种设计理念和实际效果，《Physics of Fluids》已经发表了四篇系列成果。团队通过设计缓冲结构和多孔涂层等手段有效缓解了音爆强度，为工程应用提供了有力支持。他们给中国团队装上了“静音阀”，把隧道口音爆强度降低了95.7%。