不可思议,资深工程师运用物理知识戳穿高铁专家的谬论
另外,实际上我们不应该比较单位时间的能耗,同样路程里面,速度越快,耗费的时间越短,因此,我们应该比较单位距离里面的能量消耗(相当于比较总路程里的能耗)。对于高速运动的列车,其能耗主要用于克服空气的阻力,单位距离里面耗费的能量应该正比于速度的平方而不是三次方,因此,速度加倍,能耗变成原来的四倍。因此,同样是从武汉到广州,相比320公里每小时的速度,以330公里每小时的速度运行会让能耗增加约6.3%,而以487.3公里每小时的速度运行,能耗会增加约130%,无论怎么说,离“速度每提升10公里”,能耗“成倍提升”都差的挺远的。
可以看到,前面我们提到的新闻里面说的“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”是完全没有根据的说法。很难想象一位真正的“交通专家”(如果真的存在这么一位专家的话)会给出错的这样离谱的信息,而这样的新闻报道在诸多媒体里面流转而不被发现,是记者、编辑和媒体行业的悲哀。对高铁建设和运营的反思,应该基于对包括成本投入(包括能量消耗的经济或非经济成本)、安全性、国家战略、乘客对价格承受能力和对高速交通的需求、国际市场的技术垄断成本和收益等诸多因素的综合考虑上,依靠真实可信的数据和逻辑支持做出可行的判断,而不应该是这种没有任何根据的虚假信息。
感谢Albert_JIAO 、Ent、游识猷和幸福的白龙马对本文的帮助。
参考资料:
1. 维基百科:和谐号CRH3型电力动车组,和谐号CRH380B型电力动车组,和谐号CRH2型电力动车组
2. 空气对运动列车产生的阻力可以用流体力学的方程表示[3],如果空气的密度是ρ,列车的截面积是A,速度为v,那么空气阻力就是F=CD ρAv2/2,里面的CD是一个系数,对于高速运动的磁悬浮列车来说,这个数值约为0.26。
3. 维基百科: Drag equation
4. 中国报道,《从空气阻力的角度看高速铁路》
5. 按照[2]里面的公式和系数值CD=0.26,对于能跑出487.3公里每小时最高速度的CRH380BL动车组其牵引功率我们可以估计为至少6400千瓦,和实际的18400千瓦的数量级一致。
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