[发明专利]一种真空管道磁悬浮列车的循环冷却系统及冷却方法

说明书

本发明公开了一种真空管道磁悬浮列车的循环冷却系统及冷却方法，循环冷却系统包括液冷管道、散热器、冷却液温度控制反馈系统、冷却液流速调节系统以及控制器，液冷管道安装在真空管道磁悬浮列车的车身高温区域，液冷管道的进液端与散热器的出液端连通，液冷管道的出液端与散热器的进液端连通；冷却液温度控制反馈系统用于监测车身高温区域的液冷管道内的冷却液温度，将冷却液温度信息发送至控制器，并根据冷却液温度调节从液冷管道内排出的冷却液的量；冷却液流速调节系统用于根据车身高温区域的冷却液温度调节进入液冷管道内的冷却液流速。该循环冷却系统及冷却方法能够对真空管道磁悬浮列车的车身高温区域进行高效地冷却。

技术领域

本发明涉及真空管道磁悬浮列车技术领域，具体而言，涉及一种真空管道磁悬浮列车的循环冷却系统及冷却方法。

背景技术

目前，真空管道磁悬浮列车以高速度、低阻力和低能耗等特点受到了广泛的关注。但是真空管道是一个相对密闭的空间，当列车以较高的速度运行时，列车车身周围产生的气动热量持续增加，从而严重影响真空管道磁悬浮列车的正常运行。

如今，随着真空管道磁悬浮列车研制的不断深入，发现当列车以较低的速度运行时，列车周围产生的热量相对不高，但当列车以较高速度在真空管道内运行时，列车车身周围产生了极高的热量。由此可见，列车在真空管道内的散热问题极大的限制了真空管道磁悬浮列车的车速。因此，对真空管道磁悬浮列车散热冷却系统的研究具有十分重要的科研价值。

真空管道磁悬浮列车车身结构和管道环境的特殊性，决定了其散热循环冷却系统不能像汽车发动机强制循环水冷系统一样通过散热器直接和外界空气进行热交换，而是将冷却液通过管道回路再次进入冷却系统循环使用。因此，需要对真空管道磁悬浮列车进行有针对性地研究。

在保障车辆总体发热量和车重没有大幅度增加的前提下，为了高效、稳定地降低真空管道磁悬浮列车车身周围的温度，亟待开展对真空管道磁悬浮列车的循环冷却系统的研究。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种真空管道磁悬浮列车的循环冷却系统及冷却方法，该循环冷却系统及冷却方法能够结合真空管道磁悬浮列车车身的特点，对列车车身高温区域进行高效地冷却。

为了实现上述目的，本发明提供了一种真空管道磁悬浮列车的循环冷却系统，包括液冷管道、散热器、冷却液温度控制反馈系统、冷却液流速调节系统以及控制器，液冷管道安装在真空管道磁悬浮列车的车身高温区域，液冷管道的进液端与散热器的出液端连通，液冷管道的出液端与散热器的进液端连通；冷却液温度控制反馈系统与控制器连接，冷却液温度控制反馈系统用于监测车身高温区域的液冷管道内的冷却液温度，将冷却液温度信息发送至控制器，并根据冷却液温度调节从液冷管道内排出的冷却液的量；冷却液流速调节系统与控制器连接，冷却液流速调节系统用于根据车身高温区域的冷却液温度调节进入液冷管道内的冷却液流速。

进一步地，液冷管道在车身高温区域内呈蛇形布置，相邻的管道之间的间距通过模糊控制函数的输出来确定，模糊控制函数的输入变量为车身高温区域的车身面积和温度，模糊控制函数的因变量为相邻的管道之间的间距，模糊控制函数通过车身高温区域的车身面积和温度的隶属度函数确定相邻的管道之间的间距。

进一步地，冷却液温度控制反馈系统包括一温度传感器和一节温器，温度传感器和节温器均与控制器连接；温度传感器安装在液冷管道的壁面上，用于监测液冷管道内的冷却液温度，并将冷却液温度信息发送至控制器；节温器安装在液冷管道的出液端，节温器用于在根据冷却液温度调节从液冷管道内排出至散热器的冷却液的量。

进一步地，冷却液流速调节系统包括一流速阀，流速阀安装在液冷管道的进液端，流速阀与控制器连接，用于根据车身高温区域的液冷管道内的冷却液温度调节进入液冷管道内的冷却液流速。

进一步地，散热器为复合相变材料散热器，散热器内设有多块散热片，散热片由复合相变材料组成，冷却液散热管道埋设在散热片内，冷却液散热管道的两端分别与液冷管道的进液端和出液端连通。