تبلیغات
ساحل فیزیک - قطارهای‌ سریع السیر
وبلاگicon
 
عضویت در سایت
درباره سایت


www.beach-physics.ir
با سلام به شما خوانندگان محترم این سایت *ساحل فیزیک* ; ساحل فیزیک سایتی درباره ی جدید ترین مطالب علمی و فیزیک و نجوم و اخترفیزیک و ... که شما می توانید با این سایت از جدیدترین اخبار علمی از ذره ی اتم تا دورترین نقاط کیهان با خبر شوید.
پس با ما همراه باشید...

مدیر سایت: عرفان اکبری

موضوعات
نظرسنجی
دانشمند مورد علاقه شما؟










آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
ساحل فیزیک
بزرگترین وبلاگ علمی ایران
صفحه نخست             تماس با مدیر           پست الکترونیک               RSS                  ATOM
تبلیغ
تبلیغ
تبلیغ
چهارشنبه 8 شهریور 1391 :: نویسنده : عرفان اکبری
شاید مهندسانی كه آبان سال 1281 خورشیدی، شاهد حركت قطار برقی خود بودند، تصور هم نمی‌كردند این نوآوری، جرقه تحولاتی شگرف در حمل و نقل ریلی دهه های آینده شود ...

قطارهای‌ سریع السیر

برای خواندن بقیه ی مطلب به ادامه ی مطلب بروید...


نظر یادتون نره

عرفان اکبری

*ساحل فیزیک*

قطارهای‌ سریع السیر

شاید مهندسانی كه آبان سال 1281 خورشیدی، شاهد حركت قطار برقی خود بودند، تصور هم نمی‌كردند این نوآوری، جرقه تحولاتی شگرف در حمل و نقل ریلی دهه‌های آینده شود.

قطارهای‌ سریع السیر

در این روز، یك قطار كوچك برقی توانست فاصله بین دو شهر «مارین فلد» و «زوسن» آلمان را روی خطوط ریلی با سرعت 203 كیلومتر در ساعت بپیماید. این قطار كوچك، اولین قطار سریع‌السیر جهان بود؛ اما دسترسی شهروندان عادی به این فناوری چند دهه به طول انجامید.

امروزه برخی شهرها در اروپا و آسیای شرقی از قطارهای سریع‌السیر بهره می‌برند. حداكثر سرعت معمول ثبت شده قطارهای سریع‌السیر در سال 2012 برای سامانه‌های فعال در كشورهای ژاپن، تایوان، آلمان، ایتالیا و بریتانیا حدود 300 كیلومتر در ساعت، در اسپانیا 310 كیلومتر در ساعت و در فرانسه 320 كیلومتر در ساعت است. همچنین حداكثر سرعت معمول قطارها در چین برابر 341 كیلومتر بر ساعت است.

البته این قطارها در حالت آزمایشی سرعتی فراتر از این را نیز به دست آورده‌اند. بالاترین ركورد سرعت قطارهای سریع‌السیر دنیا، در فرانسه به دست آمد. قطار سریع‌السیر فرانسوی TGV در حالت آزمایشی توانست سرعتی برابر 8/574 كیلومتر در ساعت را به خود اختصاص دهد. قطارهای مغناطیسی نیز كه جزو قطارهای سریع‌السیر هستند و از فناوری بالاتری برخوردارند در كشور ژاپن به ركورد بالاتری دست یافتند و توانستند با سرعتی برابر با 581 كیلومتر در ساعت قلب جو زمین را بشكافند.

توجیه اقتصادی

قطارهای سریع‌السیر در مناطقی كه تراكم جمعیتی زیاد است و بنزین نیز قیمت بالایی دارد، بهترین توجیه اقتصادی را دارد و از سایر انواع حمل و نقل با صرفه‌تر خواهد بود. با این‌كه تعداد كمی از این قطارها، گازوئیل یا سایر سوخت‌های فسیلی مصرف می‌كنند، اما نیروگاه‌هایی كه برق مورد نیاز این قطارها را فراهم می‌كنند بیشتر از سوخت فسیلی بهره می‌برند. به این ترتیب، این قطارها از نظر مصرف انرژی بهینه هستند. حتی در مواردی كه نیروگاه‌های این قطارها از نفت یا زغال‌سنگ استفاده می‌كنند نیز صرفه اقتصادی آنها نسبت به حمل و نقل خودرویی مشهود است. قطارهای سریع‌السیر معمولا برای حمل مسافر طراحی می‌شوند؛ البته در برخی از كشورها نظیر فرانسه از این سیستم برای جابه‌جایی بسته‌های پستی نیز استفاده می‌شود.

مزیت قطارهای سریع‌السیر تنها به هزینه پایین‌تر آنها محدود نمی‌شود و از جنبه‌هایی متفاوت، نسبت به حمل و نقل هوایی از مزیت‌هایی برخوردارند. با این‌كه سرعت این قطارها كمتر از سرعت هواپیماهای مسافربری است، اما ایستگاه‌های آنها معمولا در مركز شهر واقع شده‌اند، حال آن‌كه فرودگاه‌ها معمولا در فاصله‌ای بسیار دورتر از مركز شهر هستند. همچنین برخلاف سفرهای هوایی، در ایستگاه‌های این‌گونه قطارها، خبری از بازرسی وسایل و مدارك نیست و به ندرت به خاطر شرایط نامطلوب جوی با تاخیر روبه‌رو می‌شوند. همین مزایای گسترده سبب شده تا پرواز بین برخی از شهرهای اروپایی نظیر پاریس ـ بروكسل، كلن ـ فرانکفورت و برخی شهرهای دیگر برچیده شود. دسترسی به اینترنت و خطوط تلفن در این قطارها سبب ایجاد جذابیت برای مسافرت با قطارهای سریع‌السیر نسبت به سایر روش‌های حمل و نقل شده است.یكی از انواع قطارهای سریع‌السیر كه از فناوری پیچیده‌تری بهره می‌برد و به خاطر مزایای فراوانش، توجه بسیاری از كشورها را به خود جلب كرده، قطار مغناطیسی است.

فناوری ساخت

فناوری استفاده شده در سامانه ریلی مغناطیسی (اعم از خود قطار و ریل مورد استفاده)، شباهت چندانی به حمل و نقل معمول و سنتی ریلی ندارد. در حال حاضر دو نوع فناوری متمایز برای ساخت این‌گونه قطارها مورد استفاده قرار می‌گیرد:

تعلیق الكترومغناطیسی Electromagnetic Suspension یا EMS به نوعی فناوری اطلاق می‌شود كه در آن آهن‌رباهای الكتریكی موجود در بدنه قطار به شكل مغناطیسی جذب ریل (كه معمولا فولادی است) می‌شود. با استفاده از سامانه‌های كنترل الكترونیكی كه می‌توانند فاصله بین قطار و ریل را حفظ كنند، از تماس این دو با هم جلوگیری می‌شود. از آنجا كه گاهی ممكن است كنترل میدان مغناطیسی با خطاهای كوچكی روبه‌رو شود، امكان لرزش در واگن‌ها وجود دارد. میدان مغناطیسی با توجه به بار قطار و ناهمواری‌های احتمالی ریل تغییر می‌كند تا این فاصله همچنان حفظ شود. لازم به ذكر است كه در این فناوری دیگر نیازی به چرخ نیست.

از معایب این فناوری می‌توان به مشكلاتی كه میدان مغناطیسی قوی آن برای مسافران ایجاد می‌كند، اشاره كرد. این میدان مغناطیسی قوی سبب آسیب‌رسانی به كارت‌های اعتباری مغناطیسی و همچنین ابزارهای ذخیره اطلاعات (نظیر هارددیسك) می‌شود، لذا برای محافظت از آنها باید از پوشش ضد مغناطیسی بهره گرفت. همچنین این میدان مغناطیسی اختلالاتی در دستگاه‌های مصنوعی ضربان‌ساز (قلب مصنوعی) ایجاد می‌كند.

در تعلیق الكترودینامیك Electrodynamic suspension یا EDS، از آهن‌رباهای اَبَررسانای الكتریكی یا آهن‌رباهای دائمی بسیار قوی استفاده می‌شود. میدان مغناطیسی تولید شده توسط این آهن‌رباها در سیم یا سایر رساناهای موجود در ریل، جریان الكتریكی القا می‌كنند و به این ترتیب نیروی دافعه ایجاد می‌شود. یكی از مزایای این روش این است كه در آن میدان مغناطیسی ثابت بوده و برخلاف روش تعلیق الكترومغناطیسی، نیازی به كنترل مداوم و تغییر میدان مغناطیسی نیست. قطارهایی كه از این فناوری استفاده می‌كنند در سرعت‌های پایین، نیاز به حركت روی چرخ دارند كه این خود از معایب این روش محسوب می‌شود؛ اما در هر صورت این روش، از تعلیق الكترومغناطیسی به صرفه‌تر است.

قطارهای‌ سریع السیر

البته روش سومی نیز بتازگی طراحی شده كه شاید در آینده‌ای نه چندان دور به كار گرفته شود. این روش تعلیق مغناطیسی ـ دینامیكی (magnetodynamic) یا MDS نام دارد. در این روش یك ردیف آهن‌ربای دائمی موجود در زیر قطار سبب تعلیق و فاصله گرفتن آن از ریل می‌شود.

انرژی مورد استفاده در قطارهای مغناطیسی، صرف شتاب بخشیدن به قطار می‌شود.

قطار مغناطیسی انرژی دریافتی را صرف بلند شدن از روی ریل و ثابت كردن حركت می‌كند. بیشتر انرژی مصرفی این‌گونه قطارها، صرف غلبه بر مقاومت هوا می‌شود. البته می‌توان مقداری از انرژی مصرفی را با استفاده از فناوری نوینی كه برای تولید انرژی از ترمز كردن وجود دارد، بازیابی كرد.قطارهای مغناطیسی جذابیت‌های فراوانی برای بسیاری از كشورها داشته است و بسیاری از آنها در حال بررسی امكان ایجاد سامانه ریلی مغناطیسی در كشور خود هستند. در این میان می‌توان به كشورهایی نظیر سوئیس، اندونزی، آلمان، ایالات متحده و پروتوریكو اشاره كرد.

با توجه به مزیت های فراوان این سیستم حمل و نقل شاید بهتر باشد کشور عزیزمان نیز قدم هایی در این راه بردارد.

پرواز قطار بر فراز ریل های مغناطیسی

قطارهای مغناطیسی به نوعی از سامانه حمل و نقل ریلی اطلاق می‌شود كه از ویژگی شناوری مغناطیسی (maglev یا magnetic Levitation)‌ استفاده می‌كند. در این شیوه، قطار با استفاده از میدان مغناطیسی از ریل ویژه خود بلند شده و به جلو رانده می‌شود و به این صورت نیازی به تجهیزات قطارهای معمولی نظیر چرخ و محور نیست. قطارهای مغناطیسی سریع‌تر و هموارتر از قطارهای معمولی حركت می‌كنند. یكی از باورهای نادرستی كه در مورد قطارهای مغناطیسی وجود دارد این است كه این قطارها روی تك‌ریل (منوریل) حركت می‌كنند. در حالی كه این‌گونه نیست و فقط برخی از قطارهای مغناطیسی روی تك ریل جابه‌جا می‌شوند.

اولین قطار مغناطیسی دنیا در سال 1984 در شهر بیرمنگام انگلستان راه‌اندازی شد. این قطار می‌توانست با سرعت 42 كیلومتر در ساعت فاصله بین فرودگاه بیرمنگام تا ایستگاه قطار این شهر را طی كند. اما این سامانه در سال 1995 به خاطر پاره‌ای از مشكلات بسته شد. در گذشته در شهر ونكوور كانادا و نیز شهرهای برلین و هامبورگ آلمان نیز برای مدتی از این شكل حمل و نقل استفاده می‌شد، اما هر دو آنها بنا به دلایلی تعطیل شد.

در حال حاضر تنها دو سامانه حمل و نقل ریلی مغناطیسی برای استفاده عموم در دنیا در حال فعالیت است.

سال 2004، قطار مغناطیسی شانگهای آغاز به كار كرد و سال 2005 نیز سامانه قطار مغناطیسی در ژاپن تاسیس شد. جالب اینجاست كه در سه ماه اول تاسیس سامانه قطار مغناطیسی در ژاپن، دو میلیون نفر از آن استفاده كردند. همچنین قرار است دو سامانه حمل و نقل مغناطیسی دیگر در چین و كره جنوبی راه‌اندازی شود.

صالح سپهری‌فر / جام‌جم





ساعت کوانتوم


منبع :
*ساحل فیزیک*


اگر سوالی داشتید در  انجمن بیان کنید

عرفان اکبری

نظر یادتون نره

«
استفاده از مطالب فقط با ذکر منبع *ساحل فیزیک* مجاز است.»




نوع مطلب : مطالب علمی، مطالب جالب، 
برچسب ها : قطارهای‌ سریع السیر، عملکرد قطارهای‌ سریع السیر، تصاویر قطارهای‌ سریع السیر، قطارهای‌ سریع السیر چگونه کار می کنند ؟، ساخت قطارهای‌ سریع السیر، درباره قطارهای‌ سریع السیر، قطار سریع السیر، فناوری قطارهای‌ سریع السیر، شهر مارین فلد، شهر زوسن، سرعت معمول قطارها، سرعت قطارها، سرعت قطارهای‌ سریع السیر، نحوه ساخت قطارهای‌ سریع السیر، پرواز قطار بر فراز ریل های مغناطیسی، ساحل فیزیک، عرفان اکبری، مطالب علمی، مقالات علمی، درباره قطارها، علمی،
لینک های مرتبط :


پنجشنبه 9 شهریور 1391 09:22 ب.ظ
سلام وبلاگ فوق العاده جالبی دارید لینکتون کردم و چند تا از مطالبتونو تو وبم قرار میدم
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.


 
 
برچسب ها
پیوندها
آخرین مطالب