主题：高铁时速每提升10公里，能耗加倍？ -- 沐右
家园 固体间摩擦阻力不会随速度增加多少 损失功率随速度线性增加，但阻力本身没太大变化，这并不需要什么高深的工程知识
家园 你怎么能肯定“摩擦阻力肯定也会随着速度增加而迅速增加” 这话要有依据的。汽车起步时功率要求大还是跑高速功率要求大啊。这显然不支持你这个论断。
还有，沐右的文章，说的很清楚，我们要抓的是主要矛盾，这个主要矛盾就是空气阻力。假设你证明耗散的热能增加了一倍，但是这部分只占到整体的1%，那增加几倍也没用啊。沐右已经论证过了，不管是平方项还是三次，四次方项，总之空气阻力是主导，其它都可以忽略。
家园 那你起码要论证空气阻力确实是主要矛盾 列车消耗的能量都是用在克服外在的摩擦力等阻力，保持列车的速度上能耗正比于列车运行中受到的的阻力和速度的乘积这句话就没有任何论证，实际上文章根本没有考虑到电机的功率因数和效率问题，输电损耗也没有提到——用你的话说，你是如何证明这些除了阻力外的其他损耗“只占到整体的1%”而不足为虑？家园 给一张图来解释 图1是一列车运行阻力曲线图，在130公里/小时以下的速度区间，列车的机械阻力大于空气阻力。也就是说，在该速度区间，空气阻力仅占总阻力的一半以下。然而，在130公里/小时至300公里/小时的速度区间，空气阻力高于机械阻力，特别是在200公里/小时之后的高速区域，空气阻力在总阻力中所占的比例在70%以上!也就是说，在高速区域，列车的动力输出主要都用来克服空气阻力了。
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外链图片需谨慎，可能会被源头改从这张图看出，列车从200公里时速到300公里时速时，阻力增加一倍，所以100公里时速增加，牵引功率增加一倍。至于300公里时速到400公里时速，从这张图看不出是不是直线线性的关系了。
有关解释链接如下：
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家园 只是在这个速度区间恰好如此 这个范围里面的阻力和时速的公式，用指数规律拟合出来和理论上的幂次规律差别不大，所以有这个从200到300，大概阻力增加一倍的说法（功率变成3倍）。但是更高的速度下，就不满足了。所以并不能这么说。
你给的这个曲线在200和300公里的阻力值能跟这个时速增加100公里翻倍的说法大概相吻合，但是如果到400公里的地方，就会出现非常大的差别。“每xx翻倍”的说法，意味着指数增长，随着时速的提高，会出现很快的增长，按这个说法，时速400公里时的阻力值应该大约为180千牛，而依据空气阻力正比于速度平方的幂次规律计算，400时候的阻力应该只有约164千牛。差别是比较大的。如果计算更高的速度，那么差别会大的多。
家园 在这个速度范围内就是这个阻力关系 世界上没有400公里时速的列车，所以没有图表。等到有这种列车了，再来看新图吧。
在只有300公里的高速列车的情况下，还是用这张图来做参考吧。
家园 以列车为整体来说 是只有这两种阻力
部件之间的摩擦属于列车内部的阻力，影响能量转化的效率。不能肯定说这些部件内部的摩擦随速度增加而迅速增加吧？部件的运动状态没有质的变化，应该和速度基本上没有很强的关系。
有一个关于高铁阻力的经验公式可以看一下，这里面应该包括了不止外部阻力，高速的时候，速度的平方项主导。
- 复 以列车为整体来说
家园 另外，这个经验公式明确说的是“这个是CRH3C 一阶段” 而这个“CRH3C一阶段”的运营速度是300km/h。当速度上升到文章中所提到的320km/h甚至更高时（“当列车时速超过320公里后，速度每提升10公里，列车的能量消耗都会成倍提升”），这个经验公式是否还有效，都是可以存疑的事情。
而且，这个公式也没有涉及电机在不同速度下的转换效率的问题
家园 去看张曙光的原书 这公式本身就是针对300KM以上时速的。
并不是张曙光倒了，物理定律都变了……
我怎么想起倒霉的四平解放纪念碑了……
- 复 去看张曙光的原书
家园 我找不到这本《京沪优化指南》，兄台要是看过的话不妨摘录 你google或者baidu一下"京沪优化指南"，就会发现除了这个话题以外，根本就没有任何地方提到"京沪优化指南"——你怎么找到张曙光的原书的？
家园 这本书我并没有看到过 不过网友提到这本书和这个公式，可信度很高。
有些其他的张曙光的书，里面应该也有类似的资料，
《京沪高速铁路系统优化研究》，这本书在百度文库和爱问上面都能下到pdf的。我粗略翻了一下，没有找到公式在什么地方，但是有阻力随速度变化的曲线，和公式做出的图是一致的。好些地方在讲如何优化气动外形，减小空气阻力。
《动车组系统动力学与结构可靠性》这本书里面肯定有，但是我找不到电子版的。
家园 《京沪高速铁路系统优化研究》上的牵引特性曲线是有的，但是 
从这个CRH3阻力曲线(P.43)来看，320公里/h向上每增加10公里/h阻力确实增加的没有这么多，实际上320公里/h时的阻力约是80kN，而380公里/h时的阻力约是100kN。根据经验公式，320公里/h时的阻力应是60kN,而380公里/h时的阻力约是84kN。有点不相符，所以我质疑这个公式的来历。
另一方面，这是从阻力的角度来说的。而那位“不愿具名的交通专家”说的是能耗。文章里说了一大堆，也都说的是阻力。但是，是不是至少应该论证一下阻力与能耗是线性相关？
"能耗正比于列车运行中受到的的阻力和速度的乘积"如果不是的话，是不是还应该考虑电机的效率/功率因数，输电的损失等等其他因素？这些都不考虑，仅仅凭借一个阻力就把专家说的“能耗”给偷换概念了，这样的文章的价值也不大吧？最起码，说服不了我。
家园 这书有纸版的…… 或者最简单的方法，您可以去bbs.ourail.com上讨论这个问题。那是个专业论坛。