关于我国高速动车组运行阻力大小的思考猜想(以380A、B和CR400系列为例)

当我们思考高速动车组的运行速度时,不得不提的是两个核心要素:牵引总功率和运行总阻力。虽然前者常被公开讨论,但后者却往往被忽视。在此,我将分享一些我所找到的有价值的信息。
运行总阻力主要包括计算值和实测值两种。计算值主要来源于模拟和软件分析,而实测值则是车辆在实际运行中遇到的阻力。然而,我们只知道总阻力的大小,却无法准确了解各种阻力的具体比重。但值得注意的是,每种车型的计算阻力通常都会大于其实测阻力。
以CR400AF和CRH380A为例,有数据显示CR400AF的实测运行阻力为64KN,比380A低12.3%。
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这一发现与梁总工在Engineering上的论文描述相吻合,因此我认为这一数据具有较高的可信度。由此也可以推断出,380A的实测总阻力大约为73KN。
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另外,有人可能认为CR400系列在平直道上的极速不及380系列,但事实上,AF的牵引功率为10000KW,而380A为8760KW。根据速度等于功率除以阻力的原理,我们可以判断出哪一款车型更快。
对于CRH380B、CR400BF和CRH3C的实测阻力值,我经过大量搜索仍未找到确切数据。不过,我通过一些极端的方式获取了部分信息,例如380B的计算阻力值为72KN。此外,还有数据显示380B的实测阻力比3C小8.6%,而380A实测比2C小6.1%。
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至于AF与BF之间的阻力比较,AF的阻力更小。通过一些数据分析,我们可以得出BF在速度350的时候人均百公里能耗为3.89KW·H,如果上述380B阻力数据准确,那么BF的实测总阻力约为66.6KN,比AF大4%。有趣的是,BF的总功率10400KW也比AF的10000KW大4%。此外,从AF和BF的牵引特性曲线可以看出,AF在平直道上的极速计算值要高于BF。
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关于最新的AFC、AFZ、BFC和BFZ车型,官方透露的信息非常有限。不过,有一点可以肯定,AFZ在350速度时的人均百公里能耗计算值不超过3.5度电,这意味着AFZ的总阻力应该在62.2KN以内。另外,有关这些新车型的气动阻力数据也存在一些差异和不清楚的地方。
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经过进一步的研究,我发现长客小编提到的下降7.4%实际上是指BFZ的整车气动阻力计算值。此外,还有一篇论文提到了长客研发的400km/h互联互通动车组,其350速度时的计算阻力值为64.82KN。
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在研究过程中,我还意外发现了一份长客在2018年申请的车头专利,其中展示了不同车型的车头设计。从时间和设计细节来看,400km/h互联互通动车组的头型似乎是BFC/Z的落选方案。
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最新的消息是,BFC-5162已经上线。据长客工程师介绍,BFC/Z的运行阻力实测值比BF下降了7.9%,这与我之前的猜测完全相符。因此,BFC/Z的总阻力实测值应该在61.34KN左右。然而,关于AFZ的具体信息,四方仍然没有透露更多。
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