[科普求答]高铁运行中阻力随速度的关系是怎样的？

火车迷编辑部 · 发表于 2010-1-23 08:13:43

在350公里每小时的速度下，单列阻力是多少？双列阻力是多少？为何有差异？

crh418 · 发表于 2010-1-24 00:36:19

LZ知道的比普通车迷多多了

qxj1lg2 · 发表于 2010-1-24 00:58:34

a+b*x+c*x^2

ccgchina · 发表于 2010-1-24 10:47:34

你知道的太多了;P

wheremylove · 发表于 2010-1-25 00:33:07

根据张曙光的书，CRH2C基本阻力约2.264+0.0185*v+0.000535*v^2（比如350km/h时，基本阻力为2.04+0.0185*350+0.000535*350*350=74.27千牛），CRH3阻力约2.04+0.0077*v+0.000632*v^2。

两组8节动车重联的阻力、16节大编组动车的阻力，相比于单组8节有什么不同，有待于内部人士解密。

铁路小亨 · 发表于 2010-1-25 12:01:31

原帖由 wheremylove 于 2010-1-25 00:33 发表
两组8节动车重联的阻力、16节大编组动车的阻力，相比于单组8节有什么不同，有待于内部人士解密。

定性的说，从单位阻力看，单8节阻力最大，8重联阻力其次，16节大编阻力最小。
具体的变化关系，和头型，车体光滑度，车下布置等等都有优关系。

开个玩笑解释就好说了，单组是一个头的阻力，重联是0.75个头的阻力，大编组是0.5个头的阻力。注意是单位阻力
另外，空气阻力目前看主要是车身侧面阻力和车下设备阻力，车头阻力所占比例很小，因此说实话差不太多。

重联和大编组的困难主要在于双弓受流和车体稳定性。此外，首尾车的黏着也是难点

Ganymede · 发表于 2010-1-25 12:04:47

大编组控制还是比重联运行控制相对稳定

wheremylove · 发表于 2010-1-25 14:52:55

原帖由 铁路小亨 于 2010-1-25 12:01 发表

重联和大编组的困难主要在于双弓受流和车体稳定性。此外，首尾车的黏着也是难点

现在这些问题的技术解决方案应该搞得差不多了吧？离预计的京沪大编组车下线不太远了

法拉利之神 · 发表于 2010-1-25 15:02:57

2C和3C这种动拖比比较平均的车黏着控制相对应该好解决一些吧。

denev2004 · 发表于 2010-1-25 15:08:17

a+b*v+c*v^2
其中前面一部分[a+b*v]是机械阻力
后面一部分[c*v^2]是空气阻力

wheremylove · 发表于 2010-1-25 15:43:10

根据日本的经验，动车组的头车，由于直接面对较差的轨面洁净度（它给后面的车当扫帚了），加上晃动大（头尾车只有一头受到约束，中间车前后都受到约束），粘着情况比较差，尾车受到气流的影响，甩动比较大，粘着也不好。所以新干线的车发展到现在，头车都尽量不作为动车，血统相承的CRH2C、CRH2-350也是如此，头车不是动车。

欧洲血统的CRH3、CRH1-350，秉承德国人的习惯，向来喜欢用复杂的技术解决问题（熟悉二战军事的人都知道什么意思）。

LOOK一下 · 发表于 2010-1-25 15:53:18

列车阻力可用表达式为：
W0=aM+（bM+c）（v+△v）+（dQ+e）（v+△v）^2
W0为列车基本运行阻力，N；Q为中间车辆数；v为列车运行速度，km/h；△v为逆风风速，一般气象状态下取10～15km/h；a、b、c为与机械阻力相关的系数；d为每辆车与空气阻力相关的阻力系数；e为头车和尾车空气阻力相关的阻力系数之和；M为列车质量。
列车阻力一般以单位阻力来表示，即：
ω0（v）= W0/M （N/t）
CRH1的基本阻力：ω0（v）=5.2+0.0252v+0.000677v^2
CRH2的基本阻力：ω0（v）=8.63+0.07295v+0.00112v^2
CRH3的基本阻力：ω0（v）=7.75+0.062367v+0.00113v^2
CRH5的基本阻力：ω0（v）=6.796+0.062v+0.00143v^2

LOOK一下 · 发表于 2010-1-25 16:17:34

如果单纯看空气阻力与速度的关系就是后面的二次方项，法国TGV-A曾经给出一个列车试验阻力结论，编组为：M+10T+M，列车总重490t，环境为标准状况，结果为在高速情况下，空气阻力随列车运行速度的平方增长（Cv^2）,空气阻力具体为制动盘受到的空气阻力、受电弓的空气阻力、车体表面空气阻力、转向架空气阻力等组成，其中转向架空气阻力在速度较低时明显，其余在速度较高是明显。

[ 本帖最后由 LOOK一下于 2010-1-25 16:24 编辑 ]

铁路小亨 · 发表于 2010-1-25 21:21:03

原帖由 wheremylove 于 2010-1-25 14:52 发表

现在这些问题的技术解决方案应该搞得差不多了吧？离预计的京沪大编组车下线不太远了

理论上好说。但是实际上的情况还要慢慢来。正在紧张进行中，呵呵

hakutaka · 发表于 2010-1-25 21:34:34

原帖由 wheremylove 于 2010-1-25 15:43 发表
根据日本的经验，动车组的头车，由于直接面对较差的轨面洁净度（它给后面的车当扫帚了），加上晃动大（头尾车只有一头受到约束，中间车前后都受到约束），粘着情况比较差，尾车受到气流的影响，甩动比较大，粘着 ...

其实除此之外还有一点就是头车如果不是动车,电磁干扰小,有利于信号系统的稳定工作。现代的移动闭塞和数字信号系统其实比原先早期模拟式ATC更容易受到干扰，而头车拖车则尽量减小干扰导致掉码的几率。
新干线还没有开始这样做时——事实上至今日本本身就是两派，也就是头尾动车派和头尾拖车派，一个所谓京急派另一个东急派。各有各的主张，且主张确有其事。
这里只补充头尾动车的理由：
列车头尾容易晃，车轻则脱轨系数高，动车沉些，有利于安全性提高。
黏着对于高比例的动力分散车不是问题，黏着问题上不必过敏。
拖车在中间设为变压器车（AC）或者电源车（DC），有利于平均质量而且比较对称。

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