Xem xét thiết kế của hệ thống vận chuyển ống chân không siêu tốc sử dụng siêu dẫn nhiệt độ cao (Phần I)

Journal of Modern Transportation - Tập 20 - Trang 108-114 - 2013
Jing Jiang1, Xue Bai1, Lei Wu1, Yong Zhang1
1Key Laboratory of Magnetic Levitation Technologies and Maglev Trains (Ministry of Education of China), Superconductivity and New Energy R&D Center, Southwest Jiaotong University, Chengdu, China

Tóm tắt

Hệ thống vận chuyển ống chân không siêu tốc sử dụng siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS) là một phương thức vận chuyển đầy hứa hẹn cho tương lai. Là một thành phần chính của phương tiện HTS maglev, các đường dẫn từ tính vĩnh cửu (PMG) với các cấu hình hình học khác nhau và độ rộng của yoke sắt được phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Lực nâng của một thiết bị HTS maglev trên phương tiện được thiết kế PMG tại các độ cao làm lạnh khác nhau (FCH) được đo bằng hệ thống đo lường từ tính nâng. Dựa trên PMG được thiết kế và các kết quả thí nghiệm, một sơ đồ sơ Bộ về hệ thống vận chuyển ống chân không siêu tốc HTS maglev được mô tả trong bài báo này. Hệ thống HTS maglev ETT chủ yếu bao gồm một ống chân không, phương tiện HTS maglev, PMG, hệ thống dẫn động, trạm, hệ thống cứu hộ khẩn cấp, v.v. Thêm vào đó, một ống ngầm bao gồm ống nền và lớp không khí chân không kín được giới thiệu. Để chuyển đổi áp lực gây ra bởi sự khác biệt áp suất không khí giữa bên trong và bên ngoài phương tiện, một thân phương tiện đa hình tròn được thiết kế. Phương tiện được vận hành bởi một hệ thống dẫn động động cơ tuyến tính dưới sự điều khiển của một hệ thống điều khiển trên mặt đất. Sơ đồ vận chuyển hành khách siêu tốc khoảng cách dài được hoàn thành thông qua việc kết nối các phương tiện khác nhau.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Y.P. Zhang, D. Oster, M. Kumada, et al., Key vacuum technologies to be solved in evacuated tube transportation, Journal of Modern Transportation, 2011, 19(2): 110–113. Y.P. Zhang, Numerical simulation and analysis of aerodynamic drag on a subsonic train in evacuated tube transportation, Journal of Modern Transportation, 2012, 20(1): 44–48. Y.P. Zhang, Evacuated tube transportation (ETT) — a new opportunity for vacuum industry, Vacuum, 2006, 42(2): 56–59 (in Chinese). K.B. Ma, Y.V. Postrekhin, W.K. Chu, Superconductor and magnet levitation devices, Rev. Sci. Instrum., 2003, 74 (12): 4989–5017. Q.S. Shu, G.F. Cheng, T. Joseph, et al., Magnetic levitation technology and its applications in exploration projects, Cryogenics, 2006, 46: 105–110. Y. Zhao, J.S. Wang, S. Y. Wang, et al., Applications of YBCO melt textured bulks in Maglev technology, Physica C: Superconductivity, 2004, 412-414: 771–777. L. Shultz, O. de Haas, P. Verges, et al., Superconductively levitated transport system-the supratrans project, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2005, 15(2): 2301–2305. P.T. Putman, Y.X. Zhou, H. Fang, et al., Application of melt-textured YBCO to electromagnetic launchers, Supercond. Sci. Technol., 2005, 18: S6–S9. L.G. Yan, Development and application of the maglev transportation systems, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2008, 18(2): 92–99. W.M. Yang, L. Zhou, Y. Feng, et al., A small Maglev car model using YBCO bulk superconductors, Suercond. Sci. Technol., 2006, 19: S537–S539. M. Okano, T. Iwamoto, M. Furuse, et al., Running performance of a pinning-type superconducting magnetic levitation guide, J. Phys. Conf. Ser., 2006, 43: 999–1002. Z.Y. Shen, On developing high-speed evacuated tube transportation in China, Journal of Southwest Jiaotong University, 2005, 40(2): 133–137 (in Chinese). J.S. Wang, S.Y. Wang, Y.W. Zeng, et al., The first manloading high temperature superconducting Maglev test vehicle in the world, Physica C: Superconductivity, 2002, 378-381: 809–814. M. Okano, T. Iwamoto, S. Fuchino, et al., Feasibility of a goods transportation system with a superconducting magnetic levitation guide-load characteristics of a magnetic levitation guide using a bulk high-Tc superconductor, Physica C: Superconductivity, 2003, 386: 500–505. J.S. Wang, S.Y. Wang, C.Y. Deng, et al., A superhigh speed HTS maglev vehicle, International Journal of Modern Physics B, 2005, 19(1-3): 399–401. Z.Y. Ren, J.S. Wang, S.Y. Wang, et al., Studying about relation between levitation force of YBaCuO bulk over NdFeB guideway and magnetic field and magnetic field gradient, Chin, J. Low. Temp. Phys., 2002, 24(4): 293–297 (in Chinese). H.H. Song, J. Zheng, M.X. Liu, et al., Optimization and design of the permanent magnet guideway with the high temperature superconductor, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2006, 16(2): 1023–1026. M.X. Liu, S.Y. Wang, J.S. Wang, et al., Influence of the air gap between adjacent permanent magnets on the performance of NdFeB guideway for HTS maglev system, J. Supercond Nov. Magn., 2008, 21(7): 431–435. G.T. Ma, H.F. Liu, J.S. Wang, et al., 3D modeling permanent magnet guideway for high temperature superconducting maglev vehicle application, J. Supercond Nov. Magn., 2009, 22(8): 841–847. Z.Y. Ren, J.S. Wang, S.Y. Wang, et al., A hybrid maglev vehicle using permanent magnets and high temperature superconductor bulks, Physica C: Superconductivity, 2002, 378-381: 873–876. R.M. Stephan, R. Nicolsky, M.A. Neves, et al., A superconducting levitation vehicle prototype, Physica C: Superconductivity, 2004, 408-410: 932–934. X.R. Wang, Z.Y. Ren, H.H. Song, et al., Guidance force in an infinitely long superconductor and permanent magnetic guideway system, Suercond. Sci. Technol., 2005, 18: 99–104. L.C. Zhang, J.S. Wang, Q.Y. He, et al., Inhomogeneity of surface magnetic field over a NdFeB guideway and its influence on levitation force of the HTS bulk maglev system, Physica C: Superconductivity, 2007, 459: 33–36. B.L. Liu, Y. Zhao, Conspectus of Superhigh Speed Vehicle System, Chengdu: Southwest Jiaotong University Press, 2009: 57–61 (in Chinese).