速度与“计”情——高铁为什么“跑”这么快

2022-05-07 16:40:00 作者: 来源: 逸夫计量博物馆
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如今高铁已成为出门远行的必备交通工具

时速高达200km/h及以上

大幅提高了人们的出行速度

想知道高铁为什么这么快吗

一起来一场速度与“计”情的探险吧

R1:流线型外观

 说到高铁,相信大家印象最深的就是它的“子弹头”造型。其实高铁采用流线型头型是为了优化其空气动力学性能,降低空气阻力、压力波、噪声等,提高运行速度。高铁速度越快,空气阻力越大。根据空气动力学原理,车头的长细比越大,阻力系数越小。加大车头的长细比,还可减少列车会车时的交会压力波和通过隧道时的隧道压力波。

 例如复兴号CR400BF的“头型”比和谐号长2m左右,车头总长度接近10m,整体形态更加流线,因此更快、更稳、更节能。复兴号的车厢更高更宽,虽然车身比和谐号高大,但其运行阻力反而降低了12%。这背后,低阻力流线车头功不可没。

俗话说

“千里之行,始于足下”

高铁能“跑”这么快 

与“脚”下的铁路脱不了干系

R2:无缝铁路

 随着焊接技术的突破,无缝铁路已成为现实。高铁线路采用的无缝线路主要是在基地工厂用气压焊或接触焊工业,把不钻孔、不淬火的12.5m或25m长的标准钢轨,制成200m到500m的长轨。

 在铺轨现场,技术人员再采用先进的焊接技术,对钢轨之间进行二次焊接和打磨,最终完成超长无缝线路的铺设。

 此外,以高架桥为主的无岞轨道,可以保证线路稳定性和持久耐用性,为高铁的高速行驶创造良好的基础条件。

R3:动车组

 高铁是多动力列车组合,是把动力装置分散安装在列车的各车厢上。电力动车组叫做EMU ,内燃动车组叫DMU。特点是加速、爬坡能力强,换向方便,制动效率高,且调速性能好,调速时平稳性也比较好。

 我国高铁一般有5-16节车厢。这是因为高铁原型车由国外引进,在引进国内技术整合的过程中,统一规定动车组每列8节编组,列车单列均为8辆编组。在客流量大时,则会将两组动车首尾连接起来,重联运行。

高铁数据大揭秘

 高铁的车身长度为27,000mm,宽度为3,380mm,高度为3,650mm(至顶板)。动车的型号众多,一般来说车厢长度介于24.5m和27m之间,宽度为3.3m,过道大约1m。客运车车厢高2.8m,宽度为3.3m。

那高铁速度这么快,

会存在安全隐患吗?

Q1:轨道会因热胀冷缩问题断开吗?

 高铁的轨道是被“锁定的”,不能随气温变化自由伸缩。当钢轨全部被锁定时,钢轨内部的温度应力等于零,所以又称“零应力轨温”。选择锁定轨温的原则是冬季钢轨不折断,夏季不涨轨。根据各个地区的轨温变化情况进行检算和调整,一般以高于本地区的中间轨温比较适宜。如北京的最高轨温为62.6℃,最低轨温为-22.8℃,中间轨温就是19.9℃,而设计锁定轨温一般采用24℃。所以不用担心这个问题。

Q2:有电磁辐射的危险吗?

 高铁的电磁辐射是有标准的。国际非电离辐射防护委员会规定高铁产生的磁场辐射的安全标准为100微特斯拉(磁感应强度单位)以下,电场辐射的安全标准为5千伏/米以下。而高铁车厢中的电场辐射值分布在0.011-0.021千伏/米的范围内。很明显,我国高铁的电磁辐射量远远低于国际标准,这个辐射值根本不可能对人体造成伤害。

高铁速度的进步离不开技术的支撑

数值的精准也保障了出行的速度和安全

等疫情结束   坐上高铁

来一场说走就走的旅行吧

关键词:计量责任编辑:段涛