[發明專利]車頂設置機翼的高鐵列車

在審

• 申請號: 202011396992.6
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112498387A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 縱超前;石飛虎;縱晨穎
• 申請（專利權）人: 縱超前;石飛虎;縱晨穎
• 主分類號: B61D17/02
• 分類號: B61D17/02;B61D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種車頂設置機翼的高鐵列車，每節車頂設置2個機翼，機翼長等于車廂寬3.105m，寬3m，機翼在離車頂兩端各5m至8m范圍內，高出車頂≥0.5m；機翼上下側面曲面鈑內有鋼骨架；機翼與車廂側面由平鈑立柱支撐連接；700型機翼前后緣坐標分別是(3m，0.2m)和(0，0)，下側面流線3.06m，上側面流線3.2447m，p_升壓(T)＝0.00006v²_車速(km/h)，都按700km/h運行，700型機翼車較原車節能81.1％；350型機翼前后緣坐標分別是(3m，0.1m)和(0，0)，下側面流線3.02m，上側面流線3.309m，p_升壓(T)＝0.00009422v²_車速(km/h)，時速400公里的變軌距列車設置350型機翼后，節能40.2％，2天內能由中國各地火車站到達原有車12天至17天才能到達的歐洲轉運中心——德國杜伊斯堡。

所屬技術領域

本發明涉及一種高鐵列車，尤其是車頂設置機翼的高鐵列車。

背景技術

高鐵列車，一節車60t，寬3.105m，長25.5m，高4.33m，116或118座。

目前，我國高鐵列車的商業運營速度是300-350公里/小時。我國高鐵列車的商業運營速度是世界上最高的，并且行車平穩、安全。

2020年9月17日網絡《今日頭條》報道：“時速400公里的變軌距列車已經被我國鐵路技術研究員們成功開發，……創新技術制高點對我國意義非凡。”

《參考消息》2020年9月7日報道：國際鐵路聯運“比空運慢但每公斤的成本僅為空運的30％；比海運成本高，但12天至17天就能到達歐洲，而海運則需要大約40天左右。”“現在每月運營著連接數十個中國城市與歐洲城市的超過千列火車。”

我國制造的CLT500型磁懸浮高鐵試驗列車實驗速度605公里/小時，計劃2027年按這個速度投入使用。沒有報道其基礎設施以及運營的成本、經濟效益等。

平動物體的動能E_A＝(1/2)m v²，其中，E_A、m、v分別是平動物體的動能、質量、速度。就是說，高鐵列車的能耗與其質量成正比，與其速度的平方成正比。

流體力學基本定理之一，伯努利定理p/ρ+(1/2)v²+gh＝c，式中，定常流體在運動中，ρ為密度，p為壓強，v為速度，g為重力加速度，h為高度，c為常量(對不同的流線有不同的值)。此式表示，單位質量流體的壓力能、動能、勢能之和在同一流線上為一定值。若不計高度變化，則p+(1/2)ρv²＝c，就是說，流體在同一流線上壓力能與動能之和守恒；所以流速大了，壓力就變小。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：在高鐵列車的車頂設置機翼，機翼產生的升力，縮小列車對鋼軌的正壓力，因而縮小輪軌摩擦力，縮小行車能耗，或在行車能耗不增加的情況下擴大行車速度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案——

設p_下(p_上)是機翼下方(上方)氣流的壓強，v_下(v_上)是機翼下方(上方)氣流的速度，c_下(c_上)是常量，由伯努利定理有

p_下+(1/2)ρv_下²＝c_下 (1)

p_上+(1/2)ρv_上²＝c_上 (2)