用于磁懸浮車的低壓管道的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及磁懸浮車技術(shù)，具體涉及用于磁懸浮車的低壓管道。其低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與所述低壓管道主體連通，內(nèi)壁光滑，內(nèi)部呈低壓狀態(tài)。本實(shí)用新型在低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與低壓管道主體內(nèi)均為低壓狀態(tài)。列車在低氣壓的低壓管道主體內(nèi)高速運(yùn)行時(shí)，車頭產(chǎn)生的壓縮波向前傳播，部分以膨脹波被管壁反射回來(lái)。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)豎井管道時(shí)，會(huì)再次生成一次壓縮波，能夠與反射回來(lái)的膨脹波相抵消，微氣壓波減弱，使列車表面的空氣壓力變化減小。整體削弱了氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)車體穩(wěn)定運(yùn)行的影響。
【專利說(shuō)明】
用于磁懸浮車的低壓管道
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及磁懸浮車技術(shù)，具體涉及用于磁懸浮車的低壓管道。
【背景技術(shù)】
[0002]真空管道交通運(yùn)輸系統(tǒng)概念提出以來(lái)，國(guó)內(nèi)外大量專利和學(xué)術(shù)論文對(duì)這個(gè)新系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。專利“Vacuum tube transportat1n system-consists of carriagesrunning on rails in vacuum”描述了一種真空管道和有軌列車相結(jié)合的運(yùn)輸系統(tǒng);專利“Evacuated tube transport system with interchange capability，，提出將高溫超導(dǎo)石茲懸浮列車放在低壓管道中運(yùn)行;專利“動(dòng)力系統(tǒng)外置式薄壁真空管道磁浮交通系統(tǒng)”給出了一種較小壁厚的真空管道，并且把直線電機(jī)、軌道懸浮機(jī)構(gòu)和其他設(shè)備都布置在管道外面。現(xiàn)有專利多是直接采用圓形截面且強(qiáng)度大的單向管道，將管道抽成低氣壓環(huán)境，降低車輛所受的空氣阻力，使車輛可以高速運(yùn)行。
[0003]目前尚沒(méi)有專利對(duì)交通運(yùn)輸管道中減緩列車阻力的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。而根據(jù)傳統(tǒng)列車通過(guò)隧道的實(shí)際情況，可知:當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí)，由于壁面的限制，阻塞比增大，管道內(nèi)部的氣體運(yùn)動(dòng)加劇，氣流在車體表面的分布更為復(fù)雜，導(dǎo)致車輛所受的空氣阻力和升力不斷增加，且各部位受力不均勻，列車振動(dòng)加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致列車與管壁的碰撞，影響列車運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性。現(xiàn)有真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)只是對(duì)車體、管道以及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了初步設(shè)想，沒(méi)有考慮列車在長(zhǎng)期高速運(yùn)行下所受氣動(dòng)阻力的變化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于磁懸浮車的低壓管道，以解決磁懸浮車通過(guò)低壓管道時(shí)，車體的氣動(dòng)阻力隨氣流運(yùn)動(dòng)變化而加劇的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型專利涉及一種用于磁懸浮車的低壓管道，其低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與所述低壓管道主體連通，內(nèi)壁光滑，內(nèi)部呈低壓狀
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[0006]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，設(shè)有站點(diǎn)的所述低壓管道主體處設(shè)置豎井管道，該豎井管道為水平對(duì)稱的橫向豎井，對(duì)稱軸為低壓管道主體的軸線。
[0007]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述橫向豎井架設(shè)在相鄰兩個(gè)低壓管道主體之間，所述橫向豎井的兩端設(shè)置可開關(guān)的密閉板。
[0008]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述橫向豎井中設(shè)置逃生艙、抽空栗。
[0009]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述低壓管道主體的柱身的頂部設(shè)置多個(gè)豎向豎井，所有所述豎向豎井等間距布置。
[0010]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，相鄰兩個(gè)所述豎向豎井的間距應(yīng)小于250米。
[0011]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述豎向豎井在低壓管道主體連續(xù)500米上的開孔率至少要大于3。
[0012]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述豎向豎井內(nèi)設(shè)置除濕器、照明燈、監(jiān)控器。
[0013]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述豎向豎井的口徑小于橫向豎井的口徑。
[0014]在一些實(shí)施例中，優(yōu)選為，所述豎井管道的寬高比在0.1?0.6之間。
[0015]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于磁懸浮車的低壓管道，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與低壓管道主體內(nèi)均為低壓狀態(tài)。列車在低壓的低壓管道主體內(nèi)高速運(yùn)行時(shí)，車頭產(chǎn)生的壓縮波向前傳播，部分以膨脹波被管壁反射回來(lái)。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)豎井管道時(shí)，會(huì)再次生成一次壓縮波，能夠與反射回來(lái)的膨脹波相抵消，微氣壓波減弱，使列車表面的空氣壓力變化減小。整體減小削弱了氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)車體穩(wěn)定運(yùn)行的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中用于磁懸浮車的低壓管道俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1低壓管道側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為圖1低壓管道主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]注:1低壓管道主體;2橫向豎井;3豎向豎井。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)具體的實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]針對(duì)磁懸浮車用低壓管道中氣流對(duì)車體阻力影響較大，目前尚沒(méi)有減緩列車阻力的設(shè)備，本實(shí)用新型提供了一種用于磁懸浮車的低壓管道。
[0022]其低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與低壓管道主體連通，內(nèi)壁光滑，內(nèi)部呈低壓狀態(tài)。在低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與低壓管道主體內(nèi)均為低壓狀態(tài)。列車在低氣壓的低壓管道主體內(nèi)高速運(yùn)行時(shí)，車頭產(chǎn)生的壓縮波向前傳播，部分以膨脹波被管壁反射回來(lái)。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)豎井管道時(shí)，會(huì)再次生成一次壓縮波，能夠與反射回來(lái)的膨脹波相抵消，微氣壓波減弱，使列車表面的空氣壓力變化減小。整體削弱了氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)車體穩(wěn)定運(yùn)行的影響。
[0023]接下來(lái)對(duì)本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0024]—種針對(duì)行駛在低壓管道內(nèi)的磁懸浮車，低壓管道I內(nèi)接近真空環(huán)境，僅具有極低的氣壓值。但是，由于低壓管道內(nèi)部空間小，列車經(jīng)過(guò)時(shí)，少量的氣體流動(dòng)異常復(fù)雜，對(duì)列車的穩(wěn)定行駛造成巨大的影響，且低壓管道交通是個(gè)密閉的有限空間，系統(tǒng)中有許多輔助設(shè)備需要安放在管道中?，F(xiàn)有設(shè)計(jì)大多直接給出了列車運(yùn)行的管道，沒(méi)有預(yù)留安置設(shè)備的地方，與管道外形和附加結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)容也十分少見(jiàn)。為了減少氣流對(duì)車體的作用力，本實(shí)用新型提供了設(shè)置有豎井的低壓管道。如圖1-3所示，該豎井通常設(shè)置于低壓管道主體I管身的頂部或側(cè)面，多個(gè)豎井管道均與低壓管道主體I連通，內(nèi)部呈低壓狀態(tài)，內(nèi)壁光滑，減少摩擦阻力。列車在低壓管道內(nèi)部高速運(yùn)行時(shí)，車頭產(chǎn)生的壓縮波向前傳播，部分以膨脹波被管壁反射回來(lái)。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)豎井，會(huì)再次生成一次壓縮波，能夠與反射回來(lái)的膨脹波相抵消，使微氣壓波減弱。
[0025]在整個(gè)低壓管道I交通運(yùn)輸系統(tǒng)中，磁懸浮車在距站點(diǎn)較近的位置(即管道線路I的兩端)加速或減速。此處氣流運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，應(yīng)在壁面左右對(duì)稱處建造截面積大的橫向豎井2，該橫向豎井2如同分支管道，兩個(gè)對(duì)稱的分支管道以低壓管道I軸線為對(duì)稱軸相互水平對(duì)稱。
[0026]同時(shí)，由于橫向豎井2距離站點(diǎn)近，還可以作為連接相鄰兩個(gè)低壓管道I的走廊，供旅客通行。基于旅客通行時(shí)，橫向豎井2內(nèi)需要回復(fù)到常壓狀態(tài)，因此，在橫向豎井2的兩端設(shè)置可開關(guān)的密閉板。當(dāng)列車通行時(shí)，密閉板打開，橫向豎井2內(nèi)為低壓狀態(tài)，當(dāng)用作旅客通行時(shí)，密閉板關(guān)閉，橫向豎井2內(nèi)為常壓狀態(tài)。
[0027]由于橫向豎井2與站點(diǎn)近，其空間大，橫截面積(或口徑)大，因此橫向豎井2內(nèi)可以設(shè)置逃生艙、抽空栗等大型設(shè)備。
[0028]磁懸浮車在低壓管道主體I的柱身(即低壓管道主體I的中間段)可無(wú)驅(qū)動(dòng)慣性運(yùn)行，此時(shí)要求周圍空氣流場(chǎng)穩(wěn)定，所以，可以在柱身頂部設(shè)置多個(gè)截面積小的豎向豎井3，所有豎向豎井3等距布置。
[0029]通常情況下，隨著橫向豎井2、豎向豎井3長(zhǎng)度的增加，微氣壓波減緩效果增強(qiáng)，最后趨于穩(wěn)定；列車速度越快，橫向豎井2、豎向豎井3所需要的長(zhǎng)度越短;橫向豎井2、豎向豎井3截面越大，緩解壓力的效果越好。
[0030]在低壓管道管線上的豎向豎井3相鄰兩個(gè)豎向豎井3的間距不宜過(guò)大，小于250米比較合適，否則減緩空氣阻力的效果不佳，且宜等距布置。在連續(xù)500米低壓管道主體I的柱身的開孔率至少要大于3，即豎向豎井3的有效開口面積占500米長(zhǎng)低壓管道I垂直投影面積的比例應(yīng)大于3，此時(shí)豎井才可以取得較好的減壓效果，比如:3.25。豎井管道的寬高比應(yīng)取在0.1?0.6之間。
[0031]豎向豎井3內(nèi)部空間較小，可以安裝除濕器、照明燈、監(jiān)控器等小型儀器。
[0032]采用豎井來(lái)緩解隧道內(nèi)壓力和微氣壓波是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，本實(shí)用新型中創(chuàng)新性地將豎井加入到低壓管道I交通系統(tǒng)中，通過(guò)簡(jiǎn)單的物理方式減小微氣壓波對(duì)磁懸浮車的影響，無(wú)需配合其他輔助電氣設(shè)備，不會(huì)產(chǎn)生噪音，電磁污染，節(jié)能環(huán)保。且為其他輔助設(shè)施預(yù)留了安裝空間，減小了整體成本。
[0033]實(shí)際建造時(shí)，可以將其他輔助設(shè)施與豎井相結(jié)合，合理優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使施工面積減小，工程造價(jià)降低。
[0034]需要說(shuō)明的是，由于低壓管道為長(zhǎng)線，為了盡可能有效的展示橫向豎井和豎向豎井在低壓管道主體上的設(shè)置方式，附圖截取其中一段進(jìn)行示意，圖中的自然斷裂線表示了細(xì)長(zhǎng)低壓管道、豎井的隱藏部分，而且該示意的豎井?dāng)?shù)目不代表實(shí)際低壓管道中豎井的設(shè)置數(shù)量。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，其低壓管道主體的頂部和/或側(cè)面設(shè)置多個(gè)豎井管道，豎井管道與所述低壓管道主體連通，內(nèi)壁光滑，內(nèi)部呈低壓狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，設(shè)有站點(diǎn)的所述低壓管道主體處設(shè)置豎井管道，該豎井管道為水平對(duì)稱的橫向豎井，對(duì)稱軸為低壓管道主體的軸線。3.如權(quán)利要求2所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述橫向豎井架設(shè)在相鄰兩個(gè)低壓管道主體之間，所述橫向豎井的兩端設(shè)置可開關(guān)的密閉板。4.如權(quán)利要求2所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述橫向豎井中設(shè)置逃生艙、抽空栗。5.如權(quán)利要求2所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述低壓管道主體的柱身的頂部設(shè)置的豎井管道為多個(gè)豎向豎井，所有所述豎向豎井等間距布置。6.如權(quán)利要求5所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述豎向豎井的間距應(yīng)小于250米。7.如權(quán)利要求5所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述豎向豎井在所述低壓管道主體連續(xù)500米上的開孔率大于3。8.如權(quán)利要求5所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述豎向豎井內(nèi)設(shè)置除濕器、照明燈、監(jiān)控器。9.如權(quán)利要求5所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述豎向豎井的口徑小于橫向豎井的口徑。10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的用于磁懸浮車的低壓管道，其特征在于，所述豎井管道的寬高比在0.1?0.6之間。
【文檔編號(hào)】B61B13/10GK205601830SQ201620241006
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】鄧自剛, 王博, 錢楠, 李基鵬
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)