列車行駛中的阻力
時間：2023-10-08 23:57 來源：川北在線原創(chuàng)（guangyuanol.cn） 責(zé)任編輯：毛青青
你有沒有想過為什么綠皮火車是方形的車頭，而動車高鐵的車頭卻是子彈型的。有人會想到是為了見減小風(fēng)阻，但同樣在行駛中都有風(fēng)阻，那為什么綠皮火車不搞成子彈頭形狀呢？是以前的技術(shù)做不到嗎？但是直到現(xiàn)在綠皮火車頭也是方形啊。
其實啊，并不是技術(shù)不達(dá)標(biāo)，而是普通的綠皮火車速度一般是在200公里每小時以下，這個時候的風(fēng)阻并不會對列車速度產(chǎn)生太大影響，當(dāng)列車速度超過200公里每小時后，風(fēng)阻才會成為影響列車阻力的主要部分。這兩種速度下的阻力我們可以用一個例子做一個形象的解釋，200公里每小時以下的列車風(fēng)阻相當(dāng)于人在微風(fēng)中逆行，對我們的行走速度并沒什么影響。那么200公里每小時以上的列車風(fēng)阻就相當(dāng)于在5級以上的大風(fēng)中逆行，這時候人行走就會比較吃力了。
風(fēng)阻這是列車對抗阻力的其中一種，除了空氣阻力之外還會有其它的阻力，那么下面我們就一起學(xué)習(xí)一下列車阻力的分類。
列車阻力產(chǎn)生的原因可以分為三大類，分別是基本阻力，附加阻力和啟動力。
基本阻力包括摩擦阻力和空氣阻力，比如軸頸和軸承之間的阻力或者是車輪和鋼軌之間滾動的阻力，他們都是摩擦阻力。空氣阻力就是列車行駛中與空氣摩擦的阻力，在行駛速度達(dá)到200公里每小時后，空氣阻力將占總阻力的75%以上。
附加阻力是列車在運(yùn)行時其除基本阻力外增加的那部分阻力，主要也有三種：坡道附加阻力，簡單理解就是上坡時抵抗的重力；曲線附加阻力是指列車在曲線線路上行運(yùn)行時，車輪與鋼軌側(cè)面產(chǎn)生額外的摩擦力；隧道內(nèi)空氣附加阻力，這個也算是空氣阻力的一種吧，其實是列車在隧道內(nèi)運(yùn)行時因活塞效應(yīng)而使空氣阻力增大，與空曠地段相比額外增加的那部分阻力，就稱為隧道內(nèi)空氣阻力。
最后一種是啟動阻力，是列車從靜態(tài)向動態(tài)轉(zhuǎn)變所產(chǎn)生的阻力。
目前人們在空氣阻量上做的改進(jìn)最明顯的就是改變火車的形狀，子彈頭形狀的流線型車頭后就可以大大減少空氣阻力。那么細(xì)心的網(wǎng)友還可以發(fā)現(xiàn)動車高鐵的車身也幾乎是全包裹的，這個目的也是為了降低車體表面與空氣摩擦的阻力。
列車行駛空氣阻力我們可以分為三種：
車頭迎風(fēng)受到的正面壓力與車尾由于空氣尾流引起空氣稀薄而產(chǎn)生向后的拉力，兩種力量之間的差值阻力稱為壓差阻力；
摩擦阻力就是上面講到的空氣與車體表面的摩擦阻力；
車輛轉(zhuǎn)向架、車頂、門窗、車廂間連接處的車輛表面凹凸結(jié)構(gòu)引起的干擾阻力。
車頭設(shè)計為的是減少壓差阻力，車體的光滑、車底部的尾板都是為了減少摩擦阻力和干擾阻力。（張路）
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