研制背景
CR200J动力集中动车组是专为既有线普铁内的营运旅客列车动车化改造而设计研发的，促进普铁捷运化。国内既有线普速铁路客车承担着我国铁路一半以上的客运任务，CR200J动车组的研制符合国情和旅客出行需求。CR200J列车是根据中国铁路总公司运输和经营发展需求、提高既有线铁路运输服务品质、充分利用既有线铁路的运输资源和机客车检修资源、依托HXD1G与HXD3G八轴快速客运电力机车和既有25T型客车技术平台而研制的，用于既有线或新线客货铁路推广使用动车组旅客列车，加快普速铁路的捷运化升级。[4-5] 相关单位经营/管理：中国铁路总公司、国家铁路局、中国中车等。研发/生产：中国铁道科学研究院、中车唐山、长客、四方、浦镇、株机、大连、大同等及相关院校。[5] 车辆特征单机双控CR200J列车的车头造型和动力分配与之前其它动车组的有所差异。CR200J单列车组的两端各有一节流线型车头：其中一个是动力机车，外观类似于传统的电力机车，设有驾驶室和大型机电设备，装置电动机引擎和驱动车轮，不载客，负责整列火车的各种供电运转和操作控制，又称“动力车”；另一个车头被称为“控制车”，同样设有驾驶室和司机操控平台，但无大型机电设备和动力装置，其车体除驾驶室外的剩余空间用于搭载旅客，既不是动力车厢也不是机车，而是带驾驶室的无动力车厢。（复兴号系列动车组的两个或一个端头车厢是没有动力的，虽有驾驶室但仍属于拖车，以减少车轮的打滑空转）。[6] CR200J列车本质上仍是传统单机牵引车列，并非完全意义上的动车组，只是它采用了列车头尾两端都配置驾驶室的设计，列车无需更换车头即可折返行驶，其依然以单节机车牵引多节车厢的模式运行。当列车朝机车一端方向行驶时，由于动力机车在前，火车的运行模式是“动车牵着拖车走”；当列车朝控制车方向行驶时，运行模式改为“动车推着拖车跑”，这种牵引方式和上世纪90年从瑞典引进的新时速X2000电力动车组的一致。两列CR200J动车组重联时，正常情况下是控制车端进行对接，两台机车在整列火车的头尾两端，共同结合成长编组动力集中式动车组列车，行驶模式为双动车的“前拉后推”。（新闻资料来源：甘肃新闻·动车试行实况报道）[7] CR200J电力动车组采用相对固定编组和双端头车设计，牵引动力集中可靠，通过实行双向运营大幅减少调车和立折时间，车站到发能力和咽喉通过能力分别提高80%和100%，有力提升铁路运输组织效率，解决普铁车站能力趋于饱和的问题。（科技资料来源：中车唐山·动车研发项目简介）[4] 中国标准CR200J列车作为中国标准动车组的一种，在车厢内饰和结构设计等方面均符合中国动车化标准，设计理念参考了时速350公里的中标动车组。如不同供应商配件可以实现对等替换，不同厂商生产的动力车、拖车，通信标准和接口相同，可以进行互联互通。基于成熟的客运电力机车和25型客车技术平台，该动车组实现了关键系统标准化、模块化、系列化，增加了安全回路和冗余设计。车体采用开放式乙型梁提升防腐性能，新型点焊工艺使得外观平滑流畅，主要部件完全统型，降低了制造和检修难度；可按照动车组检修模式、机务和车辆套管。[4] 细节亮点CR200J动车组融合了传统普速列车和新型高速列车的部分优点，是高铁技术的下延，为新一代准高速机车。中国中车坚持资源整合、一体化协同创新，充分利用高速动车组自主创新成果，采用一体化工业设计，颠覆传统客车概念。在保留大运量的同时，运用新结构、新材料对列车内饰等旅客界面进行动车化创新，如提升隔音隔热及减震性能等。按中标动车组增加人性化设计，如座椅调节和wife 系统等，旅行的舒适度提高。[7] 技术数据列车名称：营运速度：<=160km/h。试验速度：>=200km/h（首批车辆最高仅有176km/h）。全车定员：755（一等座56，二等座699）。车厢编组：1节动车+8节拖车（一等座车1节、二等座车7节）。牵引模式：1节机车（Mc）+7节普通车厢（T）+1节控制车厢（Tc）。额定功率（kw）：5600、6400（瞬时）。行驶线路：既有线普速铁路、部分新建客货共线快速铁路。（数据资料来源：中铁科院·车辆项目新闻动态）[5] 首次试行2018年，中车唐山公司时速160公里动力集中动车组担当
D55010次列车，从乌鲁木齐站出发驶向哈密，运行速度144km/h至160km/h，用时4小时30分钟，车组运行状态良好。这是中车唐山公司动车组首秀乌局，开跑兰新高铁。动车组靓丽的外观、舒适平稳的运行环境，引起乘客的极大关注和赞誉。CR200J动车组可全面替代25T型客车，将成为我国下一代普速客车里的主力车型。[1] CR200J动力集中动车组隶属于CR200系列，是中国标准动车组中的成员，列车也以“复兴号”取名
实验三气固相苯加氢催化反应实验 一.实验目的 1.了解苯加氢的实验原理和方法。 2.了解气固相加氢设备的使用方法和结构。 3.掌握加压的操作方法。 4.通过实验进一步考察流量、温度对苯加氢整套反应的影响。 二.实验原理 环己烷是生产聚酰胺类纤维的主要中间体之一，高纯度的环己烷可由苯加氢制得。 苯加氢是典型的有机催化反应，无论在理论研究还是在工业生产上，都具有十分重要的意义。工业上常采用的苯加氢生产环己烷的方法主要有气相法和液相法两种。气相法的优点是催化剂与产品分离容易，所需反应压力也较低，但设备多而大，费用比液相大。液相法的优点是反应温度易于控制，不足之处是所需压力比较高，转化率较低。 反应主要方程式如下： 苯加氢制环己烷的反应是一个放热的、体积减小的可逆反应，因此，低温和高压对该反应是有利的。所以，苯加氢制环己烷的反应温度不宜过高，但也不能太低，否则反应分子不能很好地活化，进而导致反应速率缓慢。如果催化剂活性较好，选择性可达95%以上。
本实验选择在加压固定床中进行催化反应，催化剂采用r-Al 2O 3 载Ni 或Cu 。 原料：苯，氢气，氮气（吹扫用），环己烷 三、流程示意图与面板布置图 1、流程示意图 V -截止阀，S -三通转换阀，T C I -控温，T I -测温，P I -测压 气体钢瓶， 过滤器， 稳压阀 ， 干燥器， 质量流量计，止逆阀缓冲器， 预热器， 预热炉， 反应炉， 反应器 ， 冷却 器 气 液分离器背压阀， 取样器，湿式流量计， 加料泵
2、面板布置图
四.实验步骤 1、装填20ml催化剂 打开反应加热炉，卸下反应器的上下盖法兰的连接口接头，从炉内取出反应器(拆卸时先将热电偶插件拔出)。在设备外部将上下法兰压紧螺栓松开，旋转推出，若反应器内上部有玻璃棉，用带有倒钩的不锈钢丝将它取出，并倒出催化剂，再取出反应器下部的玻璃棉，最后用镊子夹住沾有丙酮的脱脂棉擦拭一下，同样擦拭反应器内部，用吸耳球吹干。这时要注意，反应器内有测温套管，不能将它碰歪。若感到不方便，可将下法兰也卸下来，这样就很好清洗了。装填催化剂时要先将下法兰装好，后装好支撑架测好位置，装玻璃棉，倒入催化剂，最后再装入玻璃棉。上好上法兰，拧紧螺栓放回反应炉内支撑好，再次连接出入口接头，插入热电偶(其底端位置应根据装在反应器内催化剂的高度而定。催化剂的加入量以实验的要求而定，单位的取舍是根据空速单位而定，由此选择称量重量还是测量体积。装催化剂要通过小漏斗装入反应器。装填时要轻轻震动反应器使催化剂均匀分布，催化剂上部再放入少许玻璃棉。 注意：安装反应器和上开启炉子一定要轻轻操作，拧紧接头时要用力适当不能过力，以免损坏接口螺纹。 2、系统试漏 <1>确定操作压力，关闭尾气出口阀门、背压阀。
有阻尼自由度系统的强迫振动 在多自由度的振动系统中，当激振频率达到某些质体单独的固有频率值时，其中的一个质体静止，这种现象就叫反共振现象。此惯性往复近共振筛上下质体动力学的参数就是依据反共振原理来选择的。 一上质体刚度的选择 如图所示为惯性往复近共振筛的力学模型，不考虑阻尼的情况下，系统的运动微分方程为：
设，则振幅向量为： =-1 (1) = 其中： = 由式（1）可知，当，即时，下质体的振幅，即下质体不再振动，这时出现 反共振现象。此时的，所以振动筛下质体此时的位移为： 即,由此可知下质体质量上受到 的激振力恰好被上质体上的弹性恢复力所平衡。 由此得上质体的刚度： 已知则：
二下质体刚度和质量的选择 引入下列参数 , 为下质体单独的固有频率； 为上质体单独的固有频率； 为上质体与下质体的质量比； 为下质体支撑弹簧的静变形； 为激振频率与下质体固有频率的频率比 为上质体与下质体的固有频率比 为下质体动力放大因子； 为上质体动力放大因子； 有（1）式可知： （2） （3） 由（2）、（3）式可以看出，上、下质体的动力放大因子是参数u、a、的函数。
在实际的振动系统中阻尼比、质量比、频率比等动力学参数均会对系统的振幅产生不同程度的影响。但由于实际振动系统中的粘性阻尼系数都很小并且是固定不变的，所以振动机械在稳态工作状态下，系统的阻尼可以忽略不计，因此对系统有影响的只有上、下质体固有频率之比和质量比。以下是在不同的质量比和固有频率之比的情况下，利用matlab画出的上质体和下质体的幅频响应曲线： 当质量比u=1，=1 为蓝色曲线；u=1，a=3 为红色曲线
时间序列分析读书报告与数据分析 刘愉 200921210001 时间序列分析是利用观测数据建模，揭示系统规律，预测系统演化的方法。根据系统是否线性，时间序列分析的方法可分为线性时间序列分析和非线性时间序列分析。 一、 时间序列分析涉及的基本概念 1、 测量 对于一个动力系统，我们可以用方程表示其对应的模型，如有限差分方程、微分方程等。如果用t X 或)(t X 表示所关心系统变量的列向量，则系统的变化规律可表示成 )(1t t X f X =+或)(X F dt dX = 其中X 可以是单变量，也可以是向量，F 是函数向量。通过这类方程，我们可以研究系统的演化，如固定点、周期、混沌等。 在实际研究中，很多时候并不确定研究对象数据何种模型，我们得到的是某类模型（用t X 或)(t X 表示）的若干观测值（用t D 或)(t D 表示），构成观测的某个时间序列，我们要做的是根据一系列观测的数据，探索系统的演化规律，预测未来时间的数据或系统状态。 2、 噪声 测量值和系统真实值之间不可避免的存在一些误差，称为测量误差。其来源主要有三个方面：系统偏差（测量过程中的偏差，如指标定义是否准确反映了关心的变量）、测量误差（测量过程中数据的随机波动）和动态噪音（外界的干扰等）。 高斯白噪声是一类非常常见且经典的噪声。所谓白噪声是指任意时刻的噪声水平完全独立于其他时刻噪声。高斯白噪声即分布服从高斯分布的白噪声。这类噪声实际体现了观测数据在理论值（或真实值）周围的随机游走，它可以被如下概率分布刻画： dx M x dx x p 2222)(exp 21 )(σπσ--= （1） 其中M 和σ均为常数，分别代表均值和标准差。 3、 均值和标准差 最简单常用的描述时间序列的方法是用均值和标准差表示序列的整体水平和波动情况。 （1）均值 如果M 是系统真实的平均水平，我们用观测的时间序列估计M 的真实水平方法是：认为N 个采样值的水平是系统水平的真实反映，那么最能代表这些观测值（离所有观测值最近）的est M 即可作为M 的估计。于是定义t D 与est M 的偏离为2 )(est t M D -,所以，使下面E 最小的M 的估计值即为所求： 21)(∑=-=N t est t M D E （2）
第2章 时速160公里动力集中动车组 动力车操作说明 版本：1.0 文件名称 动力车操作说明 共 83 页 第 1 页 日期 2017-05
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文件名称 动力车操作说明 共 83 页 第 3 页 日期 2017-05 目 录 1 概述 ............................................................................................................................................ 5 1.1 安全相关术语的定义 ......................................................................................................... 5 1.2 有资质的人员 ..................................................................................................................... 5 1.3 重要提示 ............................................................................................................................. 5 1.4 安全原理 ............................................................................................................................. 8 1.4.1 联锁系统...................................................................................................................... 8 1.4.2 紧急制动回路.............................................................................................................. 9 1.4.3 惩罚制动回路............................................................................................................ 10 2 启动和停止操作的位置方案 .................................................................................................. 12 3 启动操作 .................................................................................................................................. 14 3.1 动力车外部的检查 ........................................................................................................... 14 3.2 机械间的准备 ................................................................................................................... 15 3.3 在司机室内的准备 ........................................................................................................... 20 3.4 日常检查 ........................................................................................................................... 27 3.4.1 DK-2制动试验 ............................................................................................................. 27 3.4.2 CAB 制动试验 .............................................................................................................. 34 3.4.3 列供供电检查............................................................................................................ 41 3.4.4 撒砂试验.................................................................................................................... 42 3.4.5 泄漏试验.................................................................................................................... 43 3.4.6 监控系统试验............................................................................................................ 44 3.4.7 回到运用模式............................................................................................................ 44 3.5 修理工作之后的检查 ....................................................................................................... 44 3.5.1 用紧急制动排风阀试验紧急制动............................................................................ 44 3.5.2 使用紧急制动按钮试验紧急制动............................................................................ 45 3.5.3 端部照明.................................................................................................................... 47 3.5.4 车外照明.................................................................................................................... 48 3.6 内部照明 ........................................................................................................................... 48 3.6.1 司机室灯.................................................................................................................... 48 3.6.2 机械间灯.................................................................................................................... 49 3.7 信号设备 ........................................................................................................................... 49 3.7.1 风笛............................................................................................................................ 49 3.8 空调 ................................................................................................................................... 51 4 启动和牵引操作 ...................................................................................................................... 52 4.1 司机控制器 ....................................................................................................................... 52 4.1.1 方向开关.................................................................................................................... 52 4.1.2 牵引/制动手柄 .......................................................................................................... 52 4.1.3 牵引模式.................................................................................................................... 52 4.2 牵引操作 ........................................................................................................................... 53 4.2.1 要求............................................................................................................................ 53 4.2.2 过程. (5) 3
动车组基础知识 第一章动车组基础知识 第一节动车组的特点及组成 动车组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全，可靠、舒适为特点备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。 使用动车的比重以日本为最大，占87%；荷兰、英国次之，分别占83%和61%；法国、德国又次之，分别占22%和12%。动车组称得上是铁路旅客运输的生力军。 德国是最早制造和运用动车的国家，制造技术一直领先。1903年7月8日，首先运行了由钢轨供电的动车组，由4节动车和2节拖车编成。同年8月14日，又运行了由接触网供电的动车组，这是世界上第一列由接触网供电的单相交流电动车组。同年10月28日，西门子公司制造的三相交流电动车进行了高速试验，首创时速210.2公里的历史记录。 动车组是在车辆转向架的轮轴上安装动力装置的车辆。一般一节车上一个转向架上装一对，一节车上两个转向架上都装等多种情况。动车组内有动力的车辆称为动车，没有动力的车辆称为拖车。动车组一般用于高速、准高速、城市轨道交通的车辆上。 目前，国外的列车运行速度一般达到200～300km/h光靠机车来拉已经很吃力。所以在每辆车上都装上动力装置是个很有效的解决提速问题的方法。动车组前途比较光明，主学有车辆工程方面的知识和电机方面的相关知识。国内目前比较空缺这方面的人才。 目前动车段建设是客运专线建设组成部分，现在正在建设的动车段有京津城际北京动车段，武广专线武汉动车段、广州动车段、长沙动车运用所、衡阳动车综合维修段，郑西专线西安动车段、郑州动车段，主要是技术支持是德国。 一、动车组的基本特点 我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机车上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。动车组，亦称多动力单元列车，是铁路列车的一种，特点是动力来源分布在列车各个车辆上的发动机，而不是集中在机车上。动车组的司机驾驶室一般都被大为缩短，放在列车的两端。 动车的技术发展主要表现在功率、速度和舒适性的提高、单位功率重量的降低以及电子技术的应用等方面。动车组今后还将不断发展，特别是世界各国正在发展市郊铁路与地下铁道过轨互通，构成城市高速铁路网，动车组在其中将会起到主力军的作用。 二、动车组的优点 与用机车拖动普通车辆相比，动车组的优点是： 动车组在两端都有驾驶室，列车掉头时无需先把机车在一端脱钩后再移到另一端挂钩，大为加快运转的速度。同时亦减少车务人员的工作及提高安全。 动车组可以容易组合成长短不同的列车。有些地方的动车组会先整成一列，到中途的车站分开成数截，分别开向不同的目的地。 其中动力分散的动车组以下的优点特别明显： 动力效率较高；特别是在斜坡上。动车组车卡的重量放置在各个带动力的车轮上，而不会成为拖在机车后面无用的负重。 因为同样的原因，动车组上的动力轴对路轨黏着力的要求较低，每轴的载重亦较少。因此选用动车组的高速铁路路线，对路线的土木工程及路轨的要求都较为低。 电力动车组因为有较多的电动机，所以再生制动能力良好。对于停站较多的近郊通勤铁路、地下铁路，这优点特别明显。 因为动车组运转快、占地小，行走市郊的通勤铁路很多都是动车组。轻便铁路、地下铁路使用的亦几乎全是动车组。 三、动车组分类
1问题一：什么是非等温试验？ 通常有等温法(也称静态法)和非等温法(也称动态法)， 等温法是较早研究化学动力学时普遍采用的方法，该法的缺点在于比较费时，并且研究物质分解时，往往在升到一定的试验温度之前物质己发生初步分解，使得结果不很可靠。在非等温法中，试样温度随时间按线性变化，它在不同温度下的质量由热天平连续记录下来。非等温法是从反应开始到结束的整个温度范围内研究反应动力学，测得的一条热重曲线与不同温度下测得的多条等温失重曲线提供的数据等同，相比于等温法，非等温法只需一个微量的试验样品，消除了样品间的误差以及等温法将样品升至一定温度过程中出现的误差，并节省了试验时间。在目前的热重分析中常采用非等温法来进行动力学的研究。 问题二：文献中常用热解动力学表达式 d (a)/dt=kf(a) ——（1） a为t时刻的分解率（材料的失重百分率）又称转化率。a=(m0-m)/(m0-m∞) k=A exp(-E/RT)——（2）β=dT／dt ——（3） 采用coats-Readferm积分法推到 Ln[g(a)/T2]=ln(AR/βE)-E/RT f(a)=(1-a)2 f(a)为分饵的固体反应物与反应速率的函数关系。设Y= Ln[g(a)/T2] X=1/T 做X，Y直线曲线，求出斜率即可得到活化能E，同时得到结局求出指前因子A。 确定g(a)的值就能得到活化能E，常用g(a)的形式很多，有的是模型，有的是反应级数，总之尝试多种方法，找到最合适的，得到更精确的线性关系。 问题三： 1单条升温速率曲线的Coats-Redfern法，跟上述方程表达式一样，可得， ln[－ln( 1 －a)/T 2] = ln[AR/βE( 1－2RT/ E) ]－E/RT( n = 1) ，（4） ln[－( 1 －a)1 －n/T2( 1 －n ) ] = ln [AR/βE (1－2RT/ E) ]－E/RT( n≠1) . （5） 因为，一般活化能 E 的数值远大于温度T，所以(1?2RT/E)≈1，则式(4)和式(5)右端第1项几乎是常数。因此，可分别取n等于0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1.0, 1.2和1.5，结合热重实验的数据得到式(4)和式(5)的左端数值，并对1/T作图，得到这些直线的线性相关系数和标准误差数据，通过对比确定出线性较好的直线，由其斜率得到活化能E。 2，多条升温速率曲线的Flynn-Wall-Ozawa 法 Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法通过多条升温速率曲线确定动力学参数，是等转化率法、积分法的一种。 根据式（1）（2）（3）进行移项积分得到， Logβ=log[AE/RG(a)]-2.315-0.4567E/RT 由不同升温速率βi的TG 实验数据，在同一反应深度a下，找到相应的温度Ti，则lgβi 与Ti可以拟合得到一条直线，由其斜率可以得到活化能E，并且可以得到活化能随反应深度a的变化关系。（例如excel蒙古栎的四种升温速率）
电极过程动力学 一、实验目的 通过对铜电极的阳极极化曲线和阴极极化曲线的测定，绘制出极化曲线图，从而进一步加深对电极极化原理以及有关极公曲线理论知识的理解。通过本实验，熟悉用恒电流法测定极化曲线。 二、实验原理 当电池中由某金属和其金属离子组成的电极处于平衡状态时，金属原子失去电子变成离子获得电子变成原子的速度是相等的，在这种情况下的电极称为平衡电极电位。 电解时，由于外电源的作用，电极上有电流通过，电极电位偏高了平衡位，反应以一定的速度进行，以铜电极Cu|Cu2+为例，它的标准平衡电极电位是+0.337V，若电位比这个数值更负一些，就会使Cu2+获得电子的速度速度增加，Cu失去电子的速度减小，平衡被破坏，电极上总的反应是Cu2+析出； 反之，若电位比这个数值更正一些，就会使Cu失去电子的速度增加，Cu2+获得电子的速度减小，电极上总的反应是Cu溶解。这种由于电极上有电流通过而导致电极离开其平衡状态，电极电位偏离其平衡的现象称为极化，如果电位比平衡值更负，因而电极进行还原反应，这种极化称为阴极极化，反之，若电位比平衡值更正，因而电极进行氧化反应，这种极化称为阳极极化。 对于电极过程，常用电流密度来表示反应速度，电流密度愈大，反应速度愈快。电流密度的单位常用安培/厘米2，安培/米2。 由于电极电位是影响影响电流密度的主要因素，故通常用测定极化曲线的方法来研究电极的极化与电流密度的关系。 一、实验方法及装置 本实验电解液为CuSO4溶液（溶液中CuSO4.5H2O浓度为165g/l，H2SO4 180g/l）；电极用φ=0.5mm铜丝作为工作电极，铂片电极作为辅助电极。为了测得不同电流密度下的电极电位，以一个甘汞电极与被测电极组成电池，甘汞电极通过盐桥与被测电极相通，用CHI660B电化学工作站测得不同电流密度下对应的阴极或阳极极化曲线。
高速动车组动力配置方式 把驱动列车前进的动力集中放在机车头上，还是化整为零地分散到各节车厢上，这是世界上两种不同的高速列车技术。日本首创动力分散方式，法国、德国长期坚持动力集中方式，双方在关键技术上展开竞争，40多年间，经历了多个回合的较量，你追我赶，各显神通，推动了世界高速铁路技术不断发展，走向成熟。 从1960年代动力分散方式的日本0系新干线列车一枝独秀，到1980年代动力集中方式的法国TGV列车占据优势地位，又到1990年代后日本动力分散方式和欧洲动力集中方式并驾齐驱，最后到现今动力分散方式成为世界高速列车技术的发展趋势。 20世纪50年代，日本国民经济经历战败后的复兴，得到了高速发展。作为主要公共交运输方式的铁路，旅客和货物运输量急剧增长，连接东京、名古屋和大阪的日本铁路交通大动脉--东海道线的运输能力日渐显得捉襟见肘了。日本国铁决定增建新线来缓解运输压力最大的东海道线运能不足的问题。当时提出了3种不同方案： 1．已达饱和状态的东海道复线基础上再建一条复线；2．新建一条东海道线新铁路来分流和缓解旧东海道线的运输压力；3．修建一条时速200公里以上的标准轨高速铁路。第三种新干线方案遭到日本国铁大多数人的强烈反对。然而，当时的日本国铁总裁十河信二与总工程师岛秀雄却凭借其过人的魄力与出众的技术眼光，力主新干线方案，并最终获得国会批准。1959年4月20日，日本开始正式修建东海道新干线。1964年10月1日正式通车，0系“光号”列车在高速铁路上达到创纪录的210公里的时速。新干线开通后，很快便以高速、正点、安全、大运量、全天候的独特优势，得到日本国民的广泛欢迎，大量的客流涌向新干线，乘飞机的旅客大减，最终竟迫使东京至名古屋的航班停运。新干线不仅创造了良好的经济效益，还带动了沿线城市社会经济的快速发展，取得了很好的社会效果。 0系列车最突出的技术特点是：动力分散。那么，0系新干线列车为什么要标新立异，采用动力分散方式呢？因为，尽管日本是一个铁路交通非常发达的国家，但日本修建铁路的先天性条件却并不好：地质松软，山地河流众多。早在20世纪30年代末，就有日本国铁的专家意识到，动力集中方式虽然有诸多优点，但由于机车的轴重大，亦即牵引电机集中在机车上，机车底下的车轴就要承担更大的重量，因而运行时对轨道的破坏作用也大。因此，动力集中方式列车的运行，尤其是高速运行，首先就需要坚固的轨道但对地质松软的日本来说，修建坚固的轨道是一个难题。比较而言，轴重要轻得多的动力分散方式可以减轻对轨道的要求。除此之外，当时日本专家认为采用动力分散方式的优点还有：列车动力更容易根据需要调整；在终点站没有调换车头的麻烦；制动时，分散在多个车辆下的牵引电机还可以作为发电机使用，将列车动能转换为电能从而获得制动力，减小机械制动装置的负担等等。至于动力分散方式振动和噪声大的缺点，可以通过提高减振减噪的技术来解决。 日本新干线开通后，英、法、德三国很快以极高的热情，开始大力推进本国铁路的高速化，他们并没有理会日本的动力分散方式技术，依旧坚持自己一贯擅长的动力集中技术。然而，1964 - 1980年，世界上只有日本有一条真正意义上的高速铁路，日本也只有0系列车一种车型，因此，动力分散方式的0系列车在世界上可谓是一枝独秀。
第24卷 第6期大学化学2009年12月 自学之友 介绍一种处理动力学数据的新方法 张恒 汪存信 (武汉大学化学与分子科学学院 湖北武汉430072) 摘要 介绍一种处理动力学数据的新方法 反应进程动力学分析法(R eacti on P rogress K i netic A nalysis)。该方法通过反应速率除以一个反应物的浓度对另外一个反应物的浓度作图,结合不同超额浓度和相同超额浓度的3个实验,得到反应级数以及催化剂稳定性等信息。 在表观动力学研究中,确定反应级数是一个很重要的环节。从反应级数可以得到动力学方程、推测反应机理、分析反应历程,有助于对反应的深入研究。一般教科书上介绍的确定反应级数的方法有:积分法(尝试法)、微分法、半衰期法、孤立法等[1]。当反应级数是简单整数时,积分法比较方便,缺点是对于非整数级数的反应相当麻烦,并且当实验浓度范围不够大时,常难以区分反应的级数。对于微分法,结果的准确性直接取决于由微分得到的反应速率的准确性,而这一点往往会引入较大误差。对于半衰期法,只有一种反应物时比较简单,当反应物多于一种并且相互间浓度关系不确定时就变得比较复杂了。而孤立法或通过逐步让各反应物大大过量,或认为在反应初始状态各反应物浓度基本不变,测定初始反应速率,然后结合微分法求出反应级数,这种方法往往工作量较大。在这些方法中,有些虽然只需要较少的实验数据,但可能得不到准确的结果;有些虽然可以得到准确的结果,但实验的工作量往往较大。 最近,英国帝国理工学院的B lack m ond教授提出了一种处理动力学数据的新方法 反应进程动力学分析法(Reacti o n Prog ress K i n etic Ana l y sis)[2 3]。这种方法只需要较少的接近真实实验条件的实验,而不需要大大过量的实验就可以得到反应级数,此外还可以提供有关催化剂激活和失活,产物抑制等信息。使用反应动力学分析法必须具备的条件是: 能够连续提供准确数据的原位实验方法; 处理实验数据的计算机软件。 以式(1)所示的两底物反应为例,反应进程动力学分析法的基本思路是考虑到物料守恒,反应物A每消耗一个分子,反应物B必然也消耗一个分子,也就是在反应过程中任一时刻,必然满足式(2)。 A+B C(1) [B]0-[B]=[A]0-[A](2) 因此,可以如式(3)所示定义一个超额浓度[e]。超额浓度[e]可以大,也可以小,可以为正,也可以为负。当采用假级数的反应条件时,[e] [A]。而在真实的反应条件下,[e]往往都是一个比较小的值。 [e]=[B]0-[A]0(3) 超额浓度[e]是反应进程动力学分析法中一个十分重要的概念,通过设计有相同超额浓 65
第五章电极过程和电极过程动力学
5．电极过程和电极过程动力学 5.1电化学装置的可逆性：化学反应可逆性；热力学上可逆性 5.2电极的极化 5.3电极过程的控制步骤：电极反应的特点；电极反应的控制步骤5.4电荷转移动力学方程 5.5交换电流密度与电极反应速度常数 5.6稳态极化时的电极动力学方程 5.7浓差极化及其电机动力学方程 5.8化学极化 分解电压E分：在可逆情况下使电解质有效组元分解的最低电压，称为理论分解电压（V e）。理论分解电压是阳极平衡电极电位（εe（A））与阴极平衡电极电位（εe（K））之差。 Ve=εe（A）- εe（K）（10 - 5） 当电流通过电解槽，电极反应以明显的速度进行时，电极反应将会明显偏离平衡状态，而成为一种不可逆状态，这时的电极电位就是不平衡电位，阳极电位偏正，阴极电位偏负。这时，能使电解质熔体连续不断地发生电解反应所必需的最小电压叫作电解质的实际分解电压。显然，实际分解电压比理论分解电压大，有时甚至大很多。
实际分解电压简称分解电压（V），是阳极实际析出电位（ε（A））和阴极析出电位（ε（K））之差。 V=ε（A）- ε（K）（10 - 6） 当得知阴、阳极在实际电解时的偏离值（称为超电位）就可以算出某一电解质的实际分解电压。 分解电压符合能斯特方程，可以表示为如下形式： 式中 E i，E0分别表示实际和标准状态下组元i的分解电压； a i__组元的活度； n i __组元在熔盐中的化合价； F __ 法拉弟常数； 可以看出，温度和电解质组成均会影响分解电压 电极极化
电解时的实际分解电压比理论分解电压要大很多，这是由于电流通过电解槽时，电极反应偏离了平衡状态。通常将这种偏离平衡电极电位的现象称为极化现象。电解过程实际分解电压和理论分解电压之差称为超电压。 ?电解电极反应一般包含1： ?（1）反应离子由熔体向双电层移动并继续经双电层向 电极表面靠近。这一阶段在很大程度上靠扩散实现，扩 散则是由于导电离子在熔体和双电层外界的浓度差别引 起的。 ?（2）反应离子在电极表面进行电极反应前的转化过 程，如表面吸附等； ?（3）在电极上的电子传递 - - 电化学氧化或电化学还 原反应； ?（4）反应产物在电极表面进行反应后的转化过程，例 如自电极表面的脱附，反应产物的复合、分解和其它化 学反应； ?（5）反应产物形成新相，或反应产物自电极表面向电 解质熔体的传递。
研制背景 CR200J动力集中动车组是专为既有线普铁内的营运旅客列车动车化改造而设计研发的，促进普铁捷运化。国内既有线普速铁路客车承担着我国铁路一半以上的客运任务，CR200J动车组的研制符合国情和旅客出行需求。CR200J列车是根据中国铁路总公司运输和经营发展需求、提高既有线铁路运输服务品质、充分利用既有线铁路的运输资源和机客车检修资源、依托HXD1G与HXD3G八轴快速客运电力机车和既有25T型客车技术平台而研制的，用于既有线或新线客货铁路推广使用动车组旅客列车，加快普速铁路的捷运化升级。[4-5] 相关单位经营/管理：中国铁路总公司、国家铁路局、中国中车等。研发/生产：中国铁道科学研究院、中车唐山、长客、四方、浦镇、株机、大连、大同等及相关院校。[5] 车辆特征单机双控CR200J列车的车头造型和动力分配与之前其它动车组的有所差异。CR200J单列车组的两端各有一节流线型车头：其中一个是动力机车，外观类似于传统的电力机车，设有驾驶室和大型机电设备，装置电动机引擎和驱动车轮，不载客，负责整列火车的各种供电运转和操作控制，又称“动力车”；另一个车头被称为“控制车”，同样设有驾驶室和司机操控平台，但无大型机电设备和动力装置，其车体除驾驶室外的剩余空间用于搭载旅客，既不是动力车厢也不是机车，而是带驾驶室的无动力车厢。（复兴号系列动车组的两个或一个端头车厢是没有动力的，虽有驾驶室但仍属于拖车，以减少车轮的打滑空转）。[6] CR200J列车本质上仍是传统单机牵引车列，并非完全意义上的动车组，只是它采用了列车头尾两端都配置驾驶室的设计，列车无需更换车头即可折返行驶，其依然以单节机车牵引多节车厢的模式运行。当列车朝机车一端方向行驶时，由于动力机车在前，火车的运行模式是“动车牵着拖车走”；当列车朝控制车方向行驶时，运行模式改为“动车推着拖车跑”，这种牵引方式和上世纪90年从瑞典引进的新时速X2000电力动车组的一致。两列CR200J动车组重联时，正常情况下是控制车端进行对接，两台机车在整列火车的头尾两端，共同结合成长编组动力集中式动车组列车，行驶模式为双动车的“前拉后推”。（新闻资料来源：甘肃新闻·动车试行实况报道）[7] CR200J电力动车组采用相对固定编组和双端头车设计，牵引动力集中可靠，通过实行双向运营大幅减少调车和立折时间，车站到发能力和咽喉通过能力分别提高80%和100%，有力提升铁路运输组织效率，解决普铁车站能力趋于饱和的问题。（科技资料来源：中车唐山·动车研发项目简介）[4] 中国标准CR200J列车作为中国标准动车组的一种，在车厢内饰和结构设计等方面均符合中国动车化标准，设计理念参考了时速350公里的中标动车组。如不同供应商配件可以实现对等替换，不同厂商生产的动力车、拖车，通信标准和接口相同，可以进行互联互通。基于成熟的客运电力机车和25型客车技术平台，该动车组实现了关键系统标准化、模块化、系列化，增加了安全回路和冗余设计。车体采用开放式乙型梁提升防腐性能，新型点焊工艺使得外观平滑流畅，主要部件完全统型，降低了制造和检修难度；可按照动车组检修模式、机务和车辆套管。[4] 细节亮点CR200J动车组融合了传统普速列车和新型高速列车的部分优点，是高铁技术的下延，为新一代准高速机车。中国中车坚持资源整合、一体化协同创新，充分利用高速动车组自主创新成果，采用一体化工业设计，颠覆传统客车概念。在保留大运量的同时，运用新结构、新材料对列车内饰等旅客界面进行动车化创新，如提升隔音隔热及减震性能等。按中标动车组增加人性化设计，如座椅调节和wife 系统等，旅行的舒适度提高。[7] 技术数据列车名称：营运速度：<=160km/h。试验速度：>=200km/h（首批车辆最高仅有176km/h）。全车定员：755（一等座56，二等座699）。车厢编组：1节动车+8节拖车（一等座车1节、二等座车7节）。牵引模式：1节机车（Mc）+7节普通车厢（T）+1节控制车厢（Tc）。额定功率（kw）：5600、6400（瞬时）。行驶线路：既有线普速铁路、部分新建客货共线快速铁路。（数据资料来源：中铁科院·车辆项目新闻动态）[5] 首次试行2018年，中车唐山公司时速160公里动力集中动车组担当
全国动车组大全 名称：神州 车辆介绍：中国首列DMU型双层内燃动车组是一种理想的中、短途轨道运输工具。唐山机车车辆厂于1998年自行开发研制并于当年6月在南昌至九江间投入运行。 此车的试制成功，填补了中国铁路运输工具的一项空白。整车组外形为流线型设计，造型美观、大方。设计编组为2动2拖(固定编组，首尾为动车，中间为拖车，为动力集中型内燃动车组。 车上大量采用现代流行的客车装饰材料，可根据用户要求进行硬座、软座、硬卧、软卧设计。车门采用塞拉门，风档为全密封车设空气调节装置。设卫生间，厕所等。中部可根据用户要求加装酒吧或小卖部。双层内燃动车组分上下两层，上下层间设楼梯，为往返式或旋转式。四角设卫生间，电器室，乘务室或播音室等。整列设空调装置，使旅客的旅行舒适惬意。 动力系统采用美国康明斯QST 30系列产品。整车采用PLC控制，485总线方式数据传输，达到前后车同步的目的。动车组动架为TW160D，非动力转向架为209HS。全部采用无摇枕结构。空气弹簧直接支承车体，牵引为―Z‖字牵引杆。设纵横向减振器及减振装置。牵引电机为架悬式，通过一级齿轮传动驱动轮对。电器连接器选用客车通用大功率连接器，双路供电。车端装有通讯和器连接器。风档采用全封闭风档或橡胶风档。制动采用双路供风。 驱动机械：内燃 动力模式：动力集中 总功率：1320kW 设计速度：120km/h 实验速度：无 基本定员：540人 名称：庐山 车辆介绍：中国首列液力传动内燃动车组，1998年底由四方机车车辆厂研制，并于1999年2月在南昌至九江和南昌至赣州间行。该动车组由2动4拖(M+4T+M)6辆固定编组方式，首尾为动车，起动时一拉一推，俗称推拉式。中间4节为拖车，其中3节车，一节为软硬座合造车。是动力集中型内燃动车组，具有结构简单、安全可靠、起动平稳、加速快、成本低、方便快捷等特点。力传动方式，具有免维修的特点，可走行80万km不打开液力传动箱。该车型分别配属南昌局和哈尔滨局，配属不同在外观上也异。
动力集中与动力分散动车组特点比较（伊朗项目材料）Comparison between EMUs with Centralized and Distributed Power 目前，高速动车组按牵引动力和驱动设备的配置方型分类有两种：动力分散型和动力集中型。At present, the high-speed EMUs can be divided as per power configuration into two categories - power-distributed EMU and power-centralized EMU. 动力集中型动车组是将大部分机械和电气设备集中安装在位于列车两端的动力车即机车上，机车的动力转向架上装有牵引电机，驱动轮对牵引列车运行。中间客车没有动力，由机车牵引。机车不载客，客车载客。编组一拖车形型，示意图如下：般为机车+electrical EMU, most of its mechanical and As for powe-rcentralized equipment are mounted in the motor cars, i.e. locomotives, at the two ends, and the bogies of the locomotives are equipped with traction motors which drive the train from wheelsets. The intermediate cars are not motored, but hauled by locomotives. The do. the intermediate cars locomotives The do not carry any passengers but