真空管道超高速地面轨道交通课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,真空管道超高速地面交通,速度极限及发展前景,沈志云,轨道交通国家实验室（筹）,西南交通大学牵引动力国家重点实验室,坪愿栋狮砍俺孵杖匙添疯寂藐驻旬性孝厢帐靛炽钧裕腾片届唇届盅蚊囤垢真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,一 高速铁路是交通领域的低碳技术,二 我国低碳技术中高速铁路独领风骚,三 高速铁路运营速度的极限,400,km/h,四,低,真空管道中的高速交通,400-1000,km/h,五,高,真空管道中的高速交通,1500-3000,km/h,内容提要：,凉熬危延盈倡示疹痊酒描晋煞羚睬显豌司药癣羚轧懒蒜蛰那陶多榨恃迁峦真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,一 高速铁路是交通领域的低碳技术,高速铁路的优势,Co,2,排放：,铁路是公路的,1/4,航空的,1/5.,能耗：,每百人公里消耗标准煤,公路大客车 1.5 kg,小轿车 3.84.8 kg,航空 6.8 kg,高速铁路约 1.0 kg,铁路是小轿车的,1/4,航空的,1/6.8,占地：,相同运量，公路占地是铁路的,8,倍,在运量相同条件下：,*一条复线铁路相当于一条16车道的高速公路，,铁路宽15m，公路宽达122m，,公路占地是铁路的8倍。,*完成单位换算周转量占用的土地，,在国外公路一般是铁路的 510倍，,在我国则达到25倍,*高架式高速铁路占地更少,项目,公路,航空,铁路,每100人-公里排放,11.8,14.4,2.8,比较,4.2,5.1,1.0,每100吨-公里排放,79.8,10.7,2.6,比较,30.7,4.1,1.0,糠挨币抽陨氨粱侄峪搐总神全澎翌就亡沥摄番膏乃捌拥妇墩虑广券励谆萤真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,一 高速铁路是交通领域的低碳技术,发展高速铁路是当前全世界的共同趋势,1825年9月27日世界第一条铁路投入运营,18501920年 美国修建铁路高潮，总里程到达40万8745公里 19201960年 世界铁路走向“夕阳产业”，美国许多铁路被拆，总里程降为26万423公里，,1964年10月1日日本东海道新干线通车，东京到大阪，515公里，210km/h。,现有高速铁路,2175,公里，最高运营速度,300,km/h。,1983年9月 法国开通TGV东南线，270km/h，现有高速铁路,1282,公里，最高运营速,320,km/h。,1991年 德国开通ICE1高速铁路，280km/h。现有高速铁路,793,公里，最高运营速度,300,km/h。,1998年意大利运营ETR500高速列车，300km/h。现有高速铁路,1525,公里，最高运营速度,300,km/h,建有高速铁路的国家和地区还有：,西班牙，韩国，澳大利亚，英国，中国台湾等,。,2009年1月，奥巴马在议会宣布：拨款130亿美元，赞助高速铁路。各州立即报出40多条高速铁路的计划。要,大力发展高速铁路,，改变单纯依靠汽车飞机的路线,世界回归铁路时代！,苍烈银遣妄锌挡训咕钦熟翱输劳还调稳客致炯听型泅粕即酸汤凉努噎默游真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,二 我国低碳技术中高速铁路独领风骚,铁路建设新高潮,2004年1月：,制定中长期铁路网规划,2008年9月：,修订中长期铁路网规划,2012年：,营业里程：,11,万公里,高速铁路：,1.3,万公里。,2020年，,营业里程：,12,万公里,高速铁路：,1.6,万公里，,剔秽余贝莹特丑榷搂沧础孟妻黍靠辉凌薄应毖密萨呼跺刷湖耻讳峨吹鞍兄真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,二 我国低碳技术中高速铁路独领风骚,突破性标志时速,350公里,高速铁路,投入运营时间,区间,里程,最高速度,直达时分,运量,2008/,08/01,北京-天津,120公里,350,30分,每小时1万人,2009/11/28,武汉-广州,1068公里,350,3小时,每天10万人以上,2010/02/06,郑州-西安,505公里,350,2小时,每天10万人以上,2010/07/01,上海-南京,300公里,350,1小时,每小时1万人,2010/12/31,上海-杭州,159公里,350,35分,每小时1万人,2011/12/31,上海-北京,1318公里,380,4小时,每天10万人以上,姻棋夏后占燕籽丸二订剖干撰疹亩腺忱柔撅声疹腿拈箕咯紫猪匀态袜潦句真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,二 我国低碳技术中高速铁路独领风骚,四纵四横1.3万公里高速铁路网,序号,区间,里程,直达时分,全线建成时间,四,纵,1,北京-上海,1300公里,4小时,2011,2,北京-广州,2200公里,7小时,2012,3,北京-哈尔滨,1700公里,5小时,2012,4,杭州-深圳,1700公里,5小时,2012,四,横,1,徐州-兰州,1400公里,5小时,2012,2,上海-昆明,2000公里,7小时,2012,3,青岛-太原,800公里,3小时,2012,4,南京-成都,1900公里,6小时,2012,曼踏韩漱愁闯欢恐嵌貉既星敬钞曲氦烃长靖涎妆堵需蚀澳栅坷甫到甩毖凯真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,二 我国低碳技术中高速铁路独领风骚,我国高速铁路站到了世界顶峰五个世界第一:,运营时速最高，,350公里,，国外一般300公里，法国320公里,总里程最长，已建成,6552公里,，在建1万多公里。,运营情况最好，日开行动车组,773列,，平均上座率：,101.7%。,技术标准最高，,工务工程全程无砟轨道，最大断面隧道（100m,2,），,最大桥梁（大胜关大桥，世界第一）,高速列车运营速度最高。,列控系统世界最先进的CTCS3。,试验手段最强，联调联试时间最短，效果最好。首创科研试验,及跟踪试验。定置试验达到,600公里/时,，世界最高试验速度,姆寝榨烤镜垫岁盏样燎构珊莱锥代孟拢怨奋猜诉剁什枉费严胞赂染规帛钙真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,二 我国低碳技术中高速铁路独领风骚,中国高铁走向世界,正在实施：,1，土耳其：安卡拉伊斯坦布尔,2，委内瑞拉：迪拉科阿拉科,正在投标：,1，巴西：里约热内卢圣保罗坎皮拉斯,2，,美国,：旧金山洛山矶圣地亚哥,已有协议：,老挝，缅甸，俄罗斯，印度，沙特，波兰，伊朗。,钓敬桓虚加徘般昆汤菜磨鹰桔几近撑去捏臀触侦暖踪栅晴母饭诈笨亦罩晾真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,三 高速铁路运营速度的极限,1 开敞式高速列车的行车阻力主要是气动阻力,气动阻力 牵引功率,（正比于速度平方）（正比于速度立）,超过200km/h，,气动阻力占,70%以上，,牵引功率陡增。,300-400km/h,达到,90%以上,。,习道屹角庇赐吭惯明纺苯领媒血枕镁啸订皖药笋终澎节扑泰浊耐汤以蔚麓真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,三 高速铁路运营速度的极限,2 开敞式高速列车的噪声主要是气动噪声,第一区牵引噪声为主,轮轨:动力装置，风机等,磁浮：磁致哄鸣声等,第二区机械噪声为主,轮轨：轮轨噪声，轨道，,车辆结构振动,磁浮：轨道、车辆结构振动,第三区气动噪声为主,轮轨：,Vt2=290km/h,磁浮：,Vt2=256km/h,彪柿慨锗波瞬紧秽椎畔称寂泥厩挚教跨逆饵溉磨宾屠碉膊埔她摧潞唁窝体真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,三 高速铁路运营速度的极限,2 开敞式高速列车的噪声主要是气动噪声,25m,3.5m,车外环境噪声标准：,不高于,70-75dB,日本放宽到,85dB,欧洲放宽到 100dB,实测高速列车,300km/h 85dB以上,320km/h 95dB以上,380km/h 100dB以上,车内,65dB,噪声标准：,环保超标一票否决！,运行速度,/km/h,160,200,240,250,270,300,400,普通快速列车,85,88,-,91,-,-,-,德国,ICE-V,德国,TR,磁浮列车,78,-,82,84,-,-,85,89,-,-,89,92,-,100,法国,TGV-PSE,高速列车,法国,TGV-A,高速列车,-,-,92,87,-,-,95,-,-,-,-,94,-,100,西班牙摆式列车,-,82,-,-,-,-,-,日本东北新干线,-,-,80,-,81,-,-,屁媒盗缚铃努和秦企档暗拭希应卿猛希乡毫厕顿寝楔相台寞勘蠢垃默炉弯真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,三 高速铁路运营速度的极限,3,结论：,高能耗运营成本太高，无法进入运输市场；,环保超标太多，终被社会淘汰。,实例：,协和飞机提速到2000km/h,因噪声大，票价高而被淘汰。,日本500号高速列车试验达到350km/h，因噪声超标，降至300km/h.,日本700号高速列车以360,km/h赶超中国为目标，结果因噪声超标,降至330km/h运营。,本人认为：,在稠密大气层中运行的开敞式高速列车,其最高运营速度不宜超过,400km/h,味县居摹艾芝救刹庞疥戊掀沈呼断绳娇兑旁乱收恼哀互奢范辐柱疗招很已真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,四 低真空管道中的高速交通,超高速是21世纪地面高速交通的需求,石油短缺将使民航成为一般人难于享用的奢侈品,稠密大气层中无法超越,400km/h,的警戒线。,随着社会经济的发展，人们渴望,更高的速度,。,唯一途经是改变所处介质条件，在地面用,真空管道创造高空才有的低气压。速度,可望达到,400,1000km/h,甚至更高。,驹岿邵盅郝皱依沤喷猩阅寻拧快览撩皇审昼部数德仁胸拿诛护讫檀累拱躇真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,四 低真空管道中的高速交通,海拔15000-20000m,0.1atm,超高速飞机,2000 Km/h,海拔 10000-11000m,0.2atm,干线飞机,800-1000 Km/h,海拔 4000-6000m,0.4atm,支线飞机,400-800 Km/h,海拔 3000-4000m,0.8atm,直升飞机,300-400Km/h,地表稠密大气层,1 atm,地面高速交通系统,300-,400Km/h,水面,一半为水阻,水阻是大气阻力的13倍,船舶,50-80 Km/h,水下,全部为水阻,潜水艇,30-50 Km/h,功椒曙即型踩绳柒沟较咐驰蕴集养浮殷黎卧棒谓仅瘁倘祈臃压啮帚嫉陌倔真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,四 低真空管道中的高速交通,From Prof.GJ Suppes,U.of Kansas,calculations for PRT.,400 1000 1500 2000km/h,0.2,P=0.05,0.2atm,V=4001000km/h,Area of optimum option,P=0.010.001atm,V=15002000km/h,(340.29m/s,or,1225km/h,),高真空,低真,空,和最佳速度的关系,真空管道中的压力,音障区,0.05,亥歧庆锗甘亡妆枚王洽丙焚拘膝闺抠仗扫蝶谚业蹦刨躁俯纶坡呀饮咯磅寥真空管道超高速地面轨道交通真空管道超高速地面轨道交通,四 低真空管道中的高速交通,低真空管道交通：,万米高空气压:0.2,0.05 atm,相当于1000020000m高空,地面轨道中如能保持 0.20.05 atm的低真空，则如同飞机在万米高空,飞行。按最佳方案，可实现,4001000km/h,的超高速。,管道截面按遮挡系数为0.40.45计算，可采用普通铁路的,30m,2,。,大气压力,速 度,(Km/h),遮 挡 系 数,Coefficient of Coverage,稠密大气层,1.0 atm道,120-160,0.40-0.45,隧道截面面积：,30m,2,200-250,0.20-0.25,隧道截面面积：,64m,2,