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真空管道高温超导磁悬浮车气动特性研究
| 论文题名： | 真空管道高温超导磁悬浮车气动特性研究 |
| 关键词： | 高温超导磁悬浮车;真空管道运输;气动特性;空气阻力;阻塞比 |
| 摘要： | 真空管道高温超导磁悬浮系统结合高温超导磁悬浮技术和真空管道运输概念，具有低阻力、低噪音、无摩擦和稳定悬浮的优势，极有可能实现地面高速、超高速交通，被誉为人类未来的“第五种交通方式”。2014年西南交通大学牵引动力国家重点实验室搭建完成并调试成功世界首例真空管道高温超导磁悬浮车试验平台“Super-Maglev”，受到国内外广泛关注，为后续真空管道高温超导磁悬浮系统气动特性、动力学特性、电磁特性等诸多方面研究，提供了基础硬件支持。 受经费、技术、场地等因素限制，高速高温超导磁悬浮车气动特性的实验报道十分少见，现有研究主要集中在数值模拟。为此，本论文首先参考各小组之前的工作，利用流体分析软件建立真空管道高温超导磁悬浮系统二维模型，分析了多种气压、阻塞比、运行速度工况下的空气阻力，并与明线下的空气阻力值进行对比，理论上说明了以上各个因素对空气阻力的作用机理。 但仿真计算难以模拟出实际流场情况，有必要开展真空管道高温超导磁悬浮车气动特性实验。借助“Super-Maglev”平台，本论文进一步开展了低气压下真实高温超导磁悬浮试验车气动特性实验，重点测试了不同气压管道内高温超导磁悬浮车无驱动惯性运行时的平均速度，理论分析了磁悬浮车所受空气阻力，量化了低压环境的减阻效应。 最后为了进一步改善高温超导磁悬浮车的气动特性，本文从车体外形和管道结构两方面，综合研究磁悬浮车空气阻力变化情况，结果表明车体外形和管道结构都会影响空气阻力，其中阻塞比是主要因素。鉴于实验和仿真结果显示增加通风口可以减小空气阻力，因此进一步建议在管道结构中加入流通管道、竖井等辅助降压设施，用于减缓管道内微气压波。 |
| 作者： | 王博 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 郑珺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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