一种真空管道交通系统降温装置

1.本实用新型涉及真空高速交通技术领域，特别涉及一种真空管道交通系统降温装置。


背景技术：

2.随着人员流动日趋远程化、日常化，便捷、低能耗、高稳定性及超高速的新型交通方式已成为各国交通领域研究者探索的方向。真空管道交通系统克服了传统列车在高速情况下高阻力、高气动噪声的问题，其具备良好的环境适应性，不受外界天气影响，符合我国铁路建设“高速、智能、绿色铁路装备”的要求。
3.真空管道交通系统在地面或地下建设真空管道，创造类似高空的低压环境，列车的运营时速预计高达1000km/h,甚至达到更高的速度。车辆在封闭管道中运行，管道壁与列车表面的高速相对运动造成封闭空间内的气体剧烈摩擦，产生大量气动热。管道内列车周围流动类似飞行器进气道流场，极易出现与进气道不启动现象类似情况，会引起管道与车辆环状空间流量系数降低，造成局部高压力、高温度。根据研究文献表明，管道平均温度可达到80摄氏度以上，同时，受到激波等气动现象的影响，管道内环境会出现局部的温度和压力剧烈变化。真空管道交通系统的行车管道为多段管道密封连接而成的封闭管道，其连接处为插接、卡接或者螺纹连接等连接方式以保证散热管与连接管之间密封连接。管道内产生的大量热将改变连接处的热应力，影响系统真空度的维持，破坏气动环境的分布，严重时危及系统的安全运行。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种真空管道交通系统降温装置，安装在真空管道交通系统中管道的连接处，解决列车在真空管道交通系统中运行时，真空管道会产生大量的热量，导致改变其连接处的热应力，影响系统真空度的维持，破坏气动环境的分布，严重时危及真空管道交通系统的安全运行问题。
5.为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.提供一种真空管道交通系统降温装置，包括设置于真空行车管道连接处的散热管，散热管包括弯头部分和直管部分，弯头部分的形状与真空行车管道形状相匹配，直管部分呈“冂”字形，弯头部分的两端与直管部分的两端密封连接，直管部分位于弯头部分顶部，弯头部分用于与真空行车管道的连接处固定；散热管内为真空状态，散热管内设置有传热工质，传热工质在散热管道内形成长度不一的传热工质液柱，传热工质液柱之间形成气柱。
7.散热管整体封闭，内部抽成真空，充注部分传热工质，弯头部分为加热段，直管部分为冷却段；传热工质在表面张力的作用下在管内形成长度不一的液柱和气柱，列车运行产生的热量由管道传递给散热管，传热工质吸收热量，产生气泡，迅速膨胀和升压，推动传热工质由弯头部分流向直管部分。直管部分中的传热工质，受冷冷却，气泡被冷却，收缩并破裂，压力下降。加热段和冷却段之间存在压差，形成压力不平衡，使得工质在加热段和冷
却段之间振荡流动，从而实现热量的传递。在整个过程中，无需消耗外部机械功和电功，其运行性能基本不受重力作用的影响，是在热驱动下的自身震荡循环过程。将真空管道交通系统的真空行车管道中的热量传导并释放，维护行车管道的热环境，保障真空管道交通系统的安全运行。
8.进一步地，弯头部分套设于真空行车管道外壁。
9.进一步地，直管部分为冷却段，直管部分设置于土壤中，土壤的温度常年维持在18℃左右，便于直管部分内的传热工质气泡冷凝。
10.进一步地，散热管为多个，多个散热管沿真空行车管道长度方向上间隔均匀布置。散热管均匀设置在行车管道连接处壁面有利于均匀散热，提高对真空行车管道的散热效果。
11.进一步地，散热管为高导热耐腐蚀金属毛细管，真空行车管道为高导热耐腐蚀管。真空行车管道采用高导热耐腐蚀管，可以提高真空管道向散热管的热传导效率，散热管采用高导热耐腐蚀金属毛细管可以利于真空行车管道热量传递至传热工质，且提高汽化的液态传热工质向外界的热传导效率。散热管采用金属毛细管可利于其形状随真空行车管道形状改变。
12.进一步地，弯头部分内壁设置有一层绝热涂层，绝热涂层的设置，避免外界热量从位于真空行车管道底部的弯头部分进入真空行车管道内部，而影响真空行车管道内部温度的稳定性。
13.本实用新型的有益效果为：散热管的设置，在压差的作用下，使得工质循环振荡流动，从而实现热量的传递，将真空管道交通系统的真空行车管道中的热量传导并释放。整个装置结构简单，成本低，体积小，整体传热效率高，适应性强、稳定性高，能耗低；响应速度快，运行灵活，无需过多维护，有利于管道热量释放，维护行车管道的热环境，保障真空管道交通系统的安全运行。
附图说明
14.图1为一种真空管道交通系统降温装置的结构示意图。
15.图2为一种真空管道交通系统降温装置的侧视结构示意图。
16.图3为弯头部分内部的结构示意图。
17.其中，1、真空行车管道；2、散热管；201、弯头部分；202、直管部分；3、传热工质；4、气柱；5、绝热涂层。
具体实施方式
18.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
19.如图1～3所示，提供一种真空管道交通系统降温装置，包括设置于真空行车管道1连接处的散热管2，散热管2包括弯头部分201和直管部分202，弯头部分201的形状与真空行车管道1形状相匹配，直管部分202呈“冂”字形，弯头部分201的两端与直管部分202的两端
密封连接，直管部分202位于弯头部分201顶部，弯头部分201用于与真空行车管道1的连接处固定；散热管2 内为真空状态，散热管2内设置有传热工质3，传热工质3在散热管2内形成长度不一的传热工质3液柱，传热工质3液柱之间形成气柱4。
20.弯头部分201套设于真空行车管道1外壁，直管部分202为冷却段，直管部分202设置于土壤中，土壤的温度常年维持在18℃左右，便于直管部分202 内的传热工质3气泡冷凝；
21.散热管2为多个，多个散热管2沿真空行车管道1长度方向上间隔均匀布置。散热管2均匀设置在行车管道连接处壁面有利于均匀散热，提高对真空行车管道1的散热效果。
22.散热管2为高导热耐腐蚀金属毛细管，真空行车管道1为高导热耐腐蚀管，比如说为材质是316l的不锈钢圆管。真空行车管道1采用高导热耐腐蚀管，高导热耐腐蚀管可以为材质是316l的不锈钢圆管，高导热耐腐蚀管可以提高真空管道向散热管2的热传导效率，散热管2采用高导热耐腐蚀金属毛细管可以利于真空行车管道1热量传递至传热工质3，且提高汽化的液态传热工质3向外界的热传导效率。散热管2采用金属毛细管可利于其形状随真空行车管道1形状改变。弯头部分201内壁设置有一层绝热涂层5，绝热涂层5的设置，避免外界热量从位于真空行车管道1底部的弯头部分201进入真空行车管道1内部，而影响真空行车管道1内部温度的稳定性。
23.超音速列车在真空行车管道1内行驶产生的热量直接释放到真空行车管道1 内，热量直接传递到真空管道的壁面上，散热管2整体封闭，内部抽成真空，充注部分传热工质3，弯头部分201为加热段，直管部分202为冷却段；传热工质3在表面张力的作用下在管内形成长度不一的液柱和气柱4，列车运行产生的热量由管道传递给散热管2，传热工质3吸收热量，产生气泡，迅速膨胀和升压，推动传热工质3由弯头部分201流向直管部分202。直管部分202中的传热工质 3，受冷冷却，气泡被冷却，收缩并破裂，压力下降。加热段和冷却段之间存在压差，形成压力不平衡，使得工质在加热段和冷却段之间振荡流动，从而实现热量的传递。在真空管道交通系统降温装置工作过程中，对真空行车管道1内热量进行了吸收
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转换
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传递
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释放的过程，无需消耗外部机械功和电功，其运行性能基本不受重力作用的影响，是在热驱动下的自身震荡循环过程。将真空管道交通系统的真空行车管道1中的热量传导并释放，维护行车管道的热环境，保障真空管道交通系统的安全运行。