真空管道列車懸浮電磁鐵散熱性能研究

魏龍濤，胡站偉，楊升科，郭奇靈

（中國空氣動力研究與發展中心 結冰與防除冰重點實驗室，四川 綿陽 621000）

隨著社會的不斷進步，人們對于出行交通工具速度的要求越來越高。目前，最快的出行方式是乘坐飛機，然而，飛機受天氣的影響比較嚴重，且運載量相對較小。在地面軌道運輸中，由于稠密大氣的存在，空氣阻力對高速列車的影響不容忽視。有關數據表明，當列車的行駛速度大于400 km/h時，空氣阻力會超過列車運行總阻力的80%。同時，隨著列車行駛速度的提升，行駛過程中的氣動噪聲也會急劇增加。因此，在地面大氣環境中，列車的最高行駛速度一般不會超過400 km/h。

真空管道列車采用“真空管道+磁浮列車”技術，使列車在真空環境中行駛，從而減小列車行駛過程中的空氣阻力和氣動噪聲，可實現全天候的地面高速運輸。2021年1月13日，西南交通大學啟用的高溫超導高速磁浮工程化樣車試驗線，其最高行駛速度預計將大于600 km/h。該項目的啟用，進一步提升了建設真空管道列車的可行性。

真空管道列車由于其環保性和節能性，是未來最具有發展潛力的高速鐵路運輸，但也具有許多新的挑戰。例如，磁浮列車懸浮電磁鐵在運行過程中，在產生磁場的同時會產生大量熱，在地面環境時，走行風可以快速將產生的熱帶走，但在低真空環境下，走行風的散熱效果會降低很多。在密封管道中，列車高速運動產生的氣動熱不能像在露天環境中那樣散發到周圍環境中去，并且會不斷聚集，導致管道內溫度越來越高，影響懸浮電磁鐵的散熱，而當電磁鐵的溫度超過一定值時，會導致電磁鐵不可逆的退磁，影響行車安全?！?br>