真空管道磁悬浮列车气动特性及激波效应三维研究

近年来,真空管道列车系统以其减阻降噪、高速运行的特点成为高速列车新的研究方向。真空管道列车运行环境复杂多变,对管道内部气动特性及流场结构的研究在真空管道列车的设计和优化中尤为重要。研究基于SST k-ω湍流模型及大涡模拟方法,采用三维数值模型对阻塞比为0.15的真空管道磁悬浮列车系统在马赫数为0.490～0.980的来流条件和0.3～0.1 atm的管道压力下进行稳态和非稳态模拟,得到列车周围外部流场的气动特性,详细阐述了列车尾流激波的形成和传播。根据不同来流马赫数和压力条件将流场分为3类典型工况,并沿流动方向将流场分为5个区域分析流场特性。结果表明,随着来流马赫数从0.490增加到0.654,尾车肩部开始出现激波。随着来流马赫数进一步增加至0.817,尾流区域出现斜激波、“X”型激波结构等复杂流动现象,不同来流马赫数条件下跨声速流场中的气流马赫数分布相似,压力系数呈现梯度分布。激波与尾涡、边界层相互干涉与融合,成为尾流流场的主要结构。研究成果可为真空管道列车不同来流速度和不同真空度情况尾流激波抑制以及气动阻力优化设计提供工程指导。     

旅客列车密闭厕所真空卸污管道系统设计计算分析

根据真空管道系统污物输送机理,建立旅客列车密闭厕所真空卸污管道系统流量计算模式,并对卸污进气量、卸污口位置、真空站抽升速率与摩擦阻力压力损失的关系进行分析,提出真空卸污管道系统主要设计参数。     

我国正在研发时速4000km的真空管道磁浮列车

首先将“真空管道磁浮列车”概念引进中国的科学家，是毕业于西南交通大学的张耀平，在2007年成功申请国家自然科学基金项目“真空管道高速磁浮交通基础研究”（项目编号：50678152）后，他已调至陕西省西京学院，专门组建了真空管道运输研究所，正全力推进这一“运输革命”成为现实。     

真空磁浮钢结构管道梁方案研究

真空管道磁浮交通技术由于突破了空气阻力、噪声和轮轨黏着等因素制约,未来可成为弥补或取代航空的长距离运输模式.为了获得适用于长距离运输和车辆条件的真空管道梁结构形式,在调研国内外研究现状的基础上,分析磁浮系统设计的顶层指标,从技术成熟度和可行性层面提出高架桥钢结构管道梁方案.以常用跨度25 m管道梁为例,采用多参数影响分...     

旅客列车密闭式厕所真空卸污管道系统布设研究

根据真空管道系统污物输送机理和技术,结合铁路旅客列车密闭式厕所真空卸污的特点,对旅客列车真空卸污管道系统的布设进行了分析和研究。结果表明,卸污系统真空中心一般应布置在卸污线的中间位置,并宜采用地下式或半地下式形式;卸污管道纵断面应布置成“锯齿形”。     

低真空管道结构温度应力模拟实验研究

研究目的:磁悬浮列车的高速运行会引起低真空管道温度升高,使得温度应力成为一项不可忽视的结构荷载,因此有必要开展结构温度应力试验,判断结构运用的可行性,同时如何基于体积小巧的电阻应变片进行温度应力的解析方法也亟待研究.基于此,本文设计和搭建可模拟低真空环境的管道结构实验平台开展实验研究,并以电阻应变片为温度应变测试元件,...     

Φ3500mm大口径雨水管道深基坑施工技术

介绍了上海市临港新城重装备产业区E5道路5标Φ3500mm大口径雨水管道深基坑施工技术，总结出在软弱地基条件下深达9．65m的狭长深基坑围护结构设计和施工过程中有关大口径雨水管道基坑支撑、开挖、大口径真空深井降水的几点经验。     

低真空管道超高速磁悬浮铁路车地无线通信系统的需求及现状调研

针对低真空管道超高速磁悬浮铁路的特殊应用场景,对车地无线通信系统的需求进行了分析;通过对既有38 GHz毫米波车地无线通信系统和ATG-LTE无线通信系统方案的调查研究,对低真空管道超高速磁悬浮铁路的车地无线通信系统的方案设计提出了建议.     

上海动车段真空卸污系统工程施工与完善设计

正上海动车段是铁路新建四个动车段之一,根据设计要求,固定式地面真空卸污系统布置在动车段工程运用检查场内,可抽吸、输送进入四线库CRH_1,CRH_2,CRH_3,CRH_5型动车组污物箱中的污物。系统采用全自动化控制,卸污作业效率高,卸污过程无异味、无遗撒。目前这套系统真空机组及监控设备各1套,安装在四线库52,53轴真空机组间,46个抽吸单元安装在南、北综合管沟一侧的设备井内,每条综合管沟设置23处抽吸单元设备井,满足460 m范围内卸污要求。1 000多m真空管道包括两部分:(1)平行卸污线的纵向干管,敷设于南、北综合管沟内;(2)连接纵向干管,敷设在横向综合管沟内,通向真空机组间与真空机组相     

真空管道高速飞行列车综合承载业务需求分析

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式全天候超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,安全类数据(包括列车运行控制、牵引控制、在途监测等数据)需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,列车上用户的移动性多媒体服务需求也在不断增长,这类非安全类数据需要满足"大容量高移动"的传输要求。基于现有轨道交通车地通信系统综合承载业务需求,结合高速飞行列车的特点,分析高速飞行列车车地通信综合承载业务需求,从而为高速飞行列车的宽带接入提供先验知识。     

上海火车站固定式真空卸污工程技术特点

上海火车站采用的固定式真空卸污系统为国内首例在车站使用的固定式地面卸污系统。该系统由真空凸轮泵机组设备、盘绕式真空抽吸单元设备、真空管道系统等组成。其特点为真空抽吸,压力排放,污物通过机组随抽随排。该系统自2007年7月1日投入使用,卸污过程无异味、无遗撒,真正体现了环保理念。真空机组一经开机运行,可实现自动化,无需职守;真空抽吸单元可电动收缩,降低了工人劳动强度。     

铁路真空卸污系统抽吸软管回收装置的改进

我国铁路所采用的真空卸污系统是目前世界铁路地面卸污系统中比较先进的卸污方式。该系统通过其设在列车检修轨道周围的抽吸单元设备用抽吸软管将列车上的污物吸下来，并通过真空管道最后由喷射器将其排出。笔者针对卸污系统中的抽吸单元设备在实际应用中可能遇到的问题进行分析，并提出将抽吸单元的自动回收设置改进成为触发式回收装置，从而提高了工作效率，节省卸污时间。     

中国铁路中长期发展规划

《中长期铁路网规划》（2005年-2020年）：到2020年，中国铁路网规模达到12万公里以上。其中，时速200公里及以上的客运专线将达到18万公里。加上既有线提速，中国铁路快速客运网将达到5万公里以上，连接所有省会城市和50万人口以上城市，覆盖全国90％以上人口。主要繁忙干线实现客货分线．复线率和电化率均达到50％，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到或接近国际先进水平。     

中国铁路产业融资时代带来经济新增长

2004年，国务院通过了《中长期铁路网规划》，根据规划．到2020年．中国铁路将从目前的74万公里发展到约10万公里。无疑．这为中国铁路发展设定了一个宏伟远景。据测算．要实现这一目标需要建设资金约2万亿元人民币。如此庞大的资金需求是我们在为铁路能够踏上快速发展轨道而感到欣慰的同时不得不认真面对的问题．也是中国铁路未来发展中需要解决的最重要问题之一。     

过江管道的水下铺设技术

过江管道施工在城市供排水及污水治理工程中是经常遇到的。随着城市的发展，供排水管道的直径也在呈现大口径化的趋势。本文通过铺设D=2．0m的过江排污钢管的工程实践，介绍了过江管道在口径大、水下埋设深，河道不断航的条件下，水下铺设管道的施工技术，以及安全、质量的控制结合，以其相互借鉴与交流。     

科学大预言

21世纪的列车 行星列车 目前,美国正在同时研制的地下交通工具是由麻省理工学院研制的“行星列车”——地下真空磁悬浮超音速列车。这种神奇的“行星列车”设计最高时速为2.25万公里,是音速的二十几倍。它横穿美国大陆只需21分钟,而喷气式飞机则需5小时。 这项计划要求首先在地下挖出隧道,铺设两根至四根直径为12米的管道,然后抽出管道中的空气,使其接近真空状态,最后再用超导方式行驶磁悬浮列车。这项工程的费用主要将用于开挖隧道,代价虽很昂贵,但一旦建成,则可坐收其利     

城镇排水管道检测技术与剩余承载力评估研究

城镇排水管网服役状态是保证城市生活污水及工业废水正常排放的重要因素，在长期服役过程中部分排水管道出现老旧劣化，由此导致的缺陷会引起管道内容物渗漏，污染管道周围土体，同时管道塌陷破坏也会对周围建筑物造成影响，因此对城镇排水管道缺陷进行检测以及对管道剩余承载力进行评估十分必要。本文通过调研国内外管道缺陷检测技术以及管道荷载模型研究现状，将排水管道健康状态评估分为管道缺陷检测及剩余承载力评估两部分，并将管道剩余承载力评估方法细化为管道结构受力模型与破环模型，为城镇排水管道缺陷检测、修复和剩余承载力计算提供参考。     

真空卸污系统管道设计参数试验研究

结合真空卸污系统管道设计参数试验研究,介绍真空卸污系统中管道设计的主要参数,叙述主要参数在设计过程中的计算与选取的方法。通过真空卸污系统的仿真试验,将沿程水头损失随机选取计算,并分析计算结果;根据澳标选取气液比,并通过计算验证气液比的可靠性;选取不同数量的卸污点与不同卸污单元软管长度进行卸污试验,并对试验结果进行分析。     

卷首语

真空管道运输技术的原理,就是在地面或地下建一个密闭的管道,用真空泵抽成真空或部分真空。在这样的环境中开行车辆,（不一定是磁浮列车）,行车阻力就会大大减小,可有效降低能耗,同时气动噪声也可大大降低,符合环保要求。     

真空管道高速飞行列车车地宽带无线通信关键技术的思考

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内全天候以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,列车运行控制、牵引控制、在途监测等安全类数据需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,需要满足乘客的移动电话、互联网业务等非安全数据通信需求,并满足"大容量高移动"的传输要求。总结高速飞行列车车地无线通信的需求,分析高速飞行列车车地无线通信的特点,针对高速飞行列车无线宽带接入应用场景,研究新型漏波近场耦合、基于云端的集中式无线接入网络(C-RAN)、免切换移动小区等关键技术,探讨一种有效解决超高速移动无线宽带接入的理论与增强技术体系,从而为高速飞行列车的宽带接入提供理论与技术支撑。