隧道列车不是梦

美国导弹专家罗伯特·索尔特在观看了日本磁悬浮火车运行后,灵感顿发,提出了一种举世无双的超高速列车——隧道真空磁浮列车的设想。他的设想是在美国东西海岸间挖掘一条隧道,全长4828公里,乘从这种隧道真空磁浮列车,仅需21分钟便可以横贯美国。 欲使这种磁悬浮列车飞速前进,先决条件是高质量全密封的一条隧道,然后将里面抽成真空。列车就靠电磁力,在毫无摩擦的空气阻力的状态下运行,并利用地心引力来加速。——看来近于荒谬的设想,出自一位著名科学家之     

铁路撷趣

子弹火车 磁悬浮列车是世界上发达国家最早研制的新型列车之一。科学家预测21世纪最时髦的交通工具之一当数水下列车。而美国科学家在新型火车研制上别出心裁:利用星球大战中的“电磁炮”原理研制一种新型的高速“子弹列车”。子弹列车可以直接使用现有的铁路轨道,而不需要装备有电磁线圈的特殊轨。这种利用电磁感应原理制成的子弹列车,机车头上安装一组由气体涡轮发动机提供能量的电磁驱动线圈,这样列车自身便成为一颗     

趣闻

子弹火车 磁悬浮列车是世界上发达国家最早研制的新型列车之一.科学家预测21世纪最时髦的交通工具之一当数水下列车.而美国科学家在新型火车研制上别出心裁:利用星球大战中的“电磁炮”原理研制一种新型的高速“子弹列车”.子弹列车可以直接使用现有的铁路轨道,而不需要装备有电磁线圈的特殊轨.这种利用电磁感应原理制成的子弹列车,机车头上安装一组由气体涡轮发动机提供能量的电磁驱动线圈,这样列车自身便成为一颗“子弹”.据美国桑迪亚国家实验室研制的子弹列车模型测试:子弹列车能以每小时321.86公里速度在现有的铁道上飞驰,且加速性能特别优异,仅行3.6米即从静止状态加速到每小时54.7公里. (童建国)     

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”。     

海峡隧道高速列车

法国是世界上研制高速列车较早的国家之一。它采取与其他国家不同的方式，使其研制的ＴＧＶ高速列车创造了最高试验速度５１５．３ｋｍ／ｈ的世界记录。本文编译了部分ＴＧＶ列车发展的部分资料，重点以第二代产品之一－英吉利海峡隧道高速列车为对象，介绍了主要参数和结构。为我国试验型高速列车的设计开发提供参考依据。     

某地下单洞双线隧道通风排烟方案研究

研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SES和CFD软件对隧道内正常、阻塞和火灾工况进行模拟分析。研究结论:(1)模拟工况条件下,正常工况下隧道内平均温度最高为38. 3℃,满足列车正常运营环境温度要求;(2)阻塞工况下列车周围空气平均温度为41. 1℃,满足列车空调工作温度要求;(3)火灾工况下,烟气被控制在列车前后100 m范围内,且主要集中在隧道顶部,疏散平台2 m高度范围内平均温度不超过60℃,满足乘客疏散要求;(4)本研究确定了单洞双线大断面隧道通风和排烟方案及效果,为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。     

冬季地铁隧道空气中颗粒物体积质量分布及相关性分析

列车在地下运行时,新风从隧道内引入,因而隧道内空气颗粒物的体积质量会严重影响列车车厢内空气的质量,而目前国内外对地铁隧道内空气中颗粒物的研究非常少。采用实地测试的方法,获取了地铁隧道内空气中各粒径颗粒物的体积质量数据,并分析了各粒径颗粒物体积质量的相关性,相关程度高则说明来自同一个来源。结果表明,地铁隧道内空气中颗粒物的粒径分布中,细小颗粒占了主要成分;不同粒径颗粒物体积质量之间高度相关,列车车厢内空气中不同粒径颗粒物体积质量之间高度相关,车站站外空气中不同粒径颗粒物体积质量之间中度相关;隧道内、列车车厢内、车站站外空气中的同种粒径颗粒物体积质量之间也高度相关。     

高速列车通过隧道时诱发车厢内压力波动的数值分析

在假定列车车体为均匀多孔车体的基础上,根据一维可压缩非定常不等熵流动理论与广义黎曼特征线法,研制了高速列车通过隧道过程中诱发车厢内外空气瞬变压力耦合的计算方法和计算程序。其中,基于热力学第一定律的“充排法”建立了车厢内压力波动的计算方法,并成功地将该方法推广应用于隧道内会车条件下车厢内压力的计算分析中。通过与国外试验数据的验证表明了本文计算方法与程序的正确性,为准确合理地计算高速列车通过隧道时诱发车厢内瞬变压力提供了可靠的分析工具。     

展示技术，展示目标

对拉斯维加斯的无人驾驶单轨铁路来说,无线列车控制技术是最佳选择约翰布卢姆不能想象出比金碧辉煌的拉斯维加斯长街更好的地方来展示阿尔卡特运输方案部最新的无线列车控制技术。拉斯维加斯人期待已久的单轨铁路系统上个月已投入运营,阿尔卡特为这项耗资6亿 5千万美元的全自动长途运输的快速运输系统提供了基于通信的列车控制(CBTC)和信号技术。“这当然是我们所想要的工程”阿尔卡特美国运     

卷首语

速度是一个永恒的目标，就目前而言，中国的高速铁路在世界范围内处于领先水平。在此基础上，中国的列车要提速到400-600公里，则需要开始研究列车运行的真空管道。然而，真空管道的争议一直很大。一位网友曾撰文称：真空管道是皇帝的新衣，1000公里的内径2．5米真空管道线路需要花4312．5亿元购买4312．5万台真空泵，加上维修费，     

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。     

美国夏洛特将开行新型节能100%低地板有轨电车

美国夏洛特将开行新型节能100％低地板混合动力LFX-300有轨电车。LFX-300 100％低地板混合动力有轨电车由日本近畿株式会社研制,列车命名为“ameriTRAM”,商业技术命名为“e-Bird”,首列列车已进行了一系列试验。LFX-300有轨电车可以通过受电弓受电牵引,也可以用车载锂离子电池牵引。锂离子电池由列车再生制动充电,可行驶8km。     

西安北站真空卸污设施设计及应用探讨

西安北站是目前亚洲车场规模最大的特大型高速铁路客运站,站场布置为一站三场,共18个站台34条股道,是站场真空卸污设施设计比较复杂的车站之一。郑西场真空卸污设施在实际运行过程中,因为列车停留时间缩短,出现卸污能力不足等问题,从列车卸污停时整备要求出发,分析影响真空卸污能力的各种因素,并对真空机组配置及真空管道进行优化设计,以满足复杂且多站场车站的卸污需要。     

列车与隧道环隙空间流场特性的研究

列车通过隧道时,列车表面与隧道表面之间的环隙流场特性,是隧道空气动力学的一个重要内容,也是研究和解决隧道活塞风的主要依据之一.本文从管道湍流理论出发,认为环隙流动由两种流动组合而成:一是由环隙压力梯度产生的Poiseuille型粗糙区湍流;一是由列车表面曳力产生的 Couette型湍流.根据粗糙区管道湍流理论,利用镜像原理和相对运动原理,通过流动变换,建立Couette型湍流的基本关系;应用时均湍流性质和坐标变换方法,得出环隙组合流动规律;提出环隙流动的速度分布关系式和特征速度位置的关系式;确定与壁面剪切力密切相关的壁摩擦速度.本文的研究内容可为解决隧道活塞风问题提供参考.     

地铁列车牵引计算算法及程序实现

根据地铁列车在隧道中运行的特点,基于最快速运行策略,应用MatLab程序建立了地铁列车牵引计算模型,研究了运行过程中隧道附加阻力对列车运行时间的影响。实例计算表明,该模型能计算出地铁列车最快速通过地下区段的时间,对地铁系统实施运营管理、成本核算以及节能降耗研究具有一定参考价值。     

新线隧道列车运营对既有地铁结构振动影响的研究

以在建北京地下直径线为背景,选取了2个典型评估断面,建立二维动力有限元计算模型,应用车辆一轨道耦合动力学理论,计算得到作用在隧道结构上的列车动荷栽,并作为激励作用于有限元模型上,通过数值模拟计算,预测新线隧道北京地下直径线开通运营后对临近既有地铁结构振动的影响.根据对结构物安全的振动控制标准,确定以竖向速度作为既有地铁结构振动响应的安全性评估标准.结果表明:地铁列车运行对其自身结构的振动影响要大于地下直径线列车运行对地铁结构的振动影响;地下直径线列车的运营使邻近地铁结构动力响应增加,对其耐久性和正常使用有一定影响,建议在这些区段采取减振措施.     

铁路趣闻

列车大学 在美国纽约,很多人每天要花一、二个小时乘地铁上下班。根据这一特点,近年来铁道公司和有关部门商定,在4条铁路上开设“列车大学”。 “列车大学”当然是设在车厢里,配有黑板、播音器材等教学设备。学生就是那些上下班的乘客,教师则聘请大学教授或工程师等     

竖井对高速铁路隧道列车风的影响研究

根据三维不可压缩Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,以带有竖井的高速铁路隧道为研究对象,建立隧道-竖井-列车-空气三维数值模型,列车运行速度为350 km/h,研究高速铁路隧道竖井交叉结构段列车风的时程变化规律和空间分布特点,分析竖井面积、长度和交叉角度对列车风的作用效果,判定高速铁路单、双线隧道交叉结构段列车风最不利情况。研究结果表明:隧道线路上方典型位置处纵向列车风速度峰值分别是横向列车风和竖向列车风的4.4倍和2.6倍;列车车头经过隧道交叉结构段时,该位置纵向列车风形成涡流,单线隧道处其速度超过20 m/s;竖井会造成隧道交叉段45 m范围内的列车风速度大于一般结构段;高速列车经过单、双线隧道交叉结构段时,典型位置处纵向列车风的速度最大值分别为20.16和18.20 m/s。     

地铁隧道活塞风实测及特征分析

对西安地铁2号线某站上、下行线隧道以及活塞风道中的风速和温度进行监测,分析冬季最冷月和夏季最热月列车行驶过程中隧道与活塞风道内气流的运动特性及其动态变化规律。研究结果表明:对于安装有屏蔽门的车站,列车活塞风对隧道空间和活塞风道环境影响巨大,活塞风大小主要受室外与地下温度差异、隧道结构、列车运行状况、行驶空气阻力、空气与壁面之间的摩擦及列车会车情况等因素影响。     

可以自动行驶的日本新干线列车

日本新干线已进入到“自动行驶”的时代。2012年8月21日,日本JR东海公司在浜松工厂向媒体公开了新干线新型列车“N700A”（图1）。这种新型列车是N700系的改进版,其最大特征是安装了列车可以通过“自行思考”加减速行驶的“自动行驶”功能,以及可以根据列车振动来判断车辆故障的系统。