磁悬浮列车的工作原理及技术经济特性

磁悬浮列车的工作原理及技术经济特性
磁悬浮列车的工作原理及技术经济特性

磁悬浮机车及技术经济特性

魏庆朝,冯雅薇(北京交通大学土木建筑工程

学院翃北京 100044)

施翃翃(北京城建设计研究总院

北京 100037)

摘要:直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通,对上述交通方式的技术经济特征进行了对比,总结了上述交通方式的适用范围。

关键词:直线电机;磁悬浮;城市轨道交通;适用范围

The Modes and features of the Transit Systems Driven by Linear Motor

WEI Qingchao1, FENG Yawei1, SHI Hong1,2

(1. School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University

2. Beijing Urban Engineering Design & Research Institute.) Abstract: Linear motor has been successfully used in Meglev transit system and rapid rail transit system for years. The transit systems driven by linear motor are classified as Maglev system and wheel-rail system. The typical Maglev system includes Japanese MLX system, German TransRapid system and Japanese HSST system. The technical and economic features of these systems are compared and the suitable application fields of these systems are summarized in the paper.

Keywords: linear motor; Maglev; urban rapid rail transit; suitable application fields

1、引言

从1825年世界第一条铁路出现算起,轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来,随着科技的进步,轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高,而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段,目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式,包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展,将来会成

为本世纪的主要交通方式之一。

本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式,主要包括技术原理和技术经济分析,最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。

2. 直线电机及分类

2.1 直线电机原理

传统的轮轨接触式铁路,车辆所获得的牵引力(或称驱动力)、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得,电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(liner motor)来获得牵引动力。可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直,这样旋转电机则变为直线电机。或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场,车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。

2.2直线电机分类

直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。

2.2.1 按直线电机定子长度划分

根据定子长度的不同,直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。

长定子直线电机的定子(初级线圈)设置在导轨上,其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设,故称为“长定子”。长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中,应用在长大干线及城际铁路领域。短定子直线电机的定子设置在车辆上。由于其长度受列车长度的限制,故称为“短定子”。短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中,用在城市轨道交通领域。

2.2.2 按直线电机的磁场是否同步划分

导轨磁场与车辆磁场可以同步运行,也可以不同步运行。据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。

直线同步电机LSM(Liner Synchronous Motor)一般采用长定子技术,定子线圈(初级线圈)安装在导轨上,而转子线圈(次级线圈)安装在车辆上。导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行,控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。德国的运捷TR和日本的MLX

系统均使用这种直线同步电机。其原理见图1。

图1 长定子直线同步电机原理图

直线感应电机LIM(Liner Induction Motor) 一般采用短定子技术,与LSM正好相反,定子线圈(初级线圈)安装在车辆上,而转子部分则安装在导轨上。转子磁场与定子磁场不同步运行,故也称为直线异步电机。中低速磁悬浮铁路(如HSST)及直线电机轮轨交通一般使用该种电机。其原理见图2。

图2. 短定子直线感应电机原理图

2.2.3 按驱动方式划分

列车的运行工况(牵引、惰行、制动)及运行速度完全由定子绕组中的移动磁场控制。按照直线电机的初级线圈(定子线圈)的安设位置不同,直线电机牵引的轨道交通可以划分为导轨驱动和车辆驱动两种类型。

导轨驱动也称为路轨驱动或地面驱动,采用长定子直线同步电机LSM。直线电机的初级线圈(定子线圈)设置在导轨上,采用长定子同

步驱动技术。其列车的运行工况及运行速度由地面控制中心控制,列车司机不能直接控制。导轨驱动技术一般用于长大干线铁路或城际轨道交通。德国的运捷TR和日本的MLX系统均使用这种驱动技术。

列车驱动技术采用短定子直线感应电机LIM。直线电机的初级线圈(定子线圈)设置在车辆上,其列车的运行工况及运行速度由列车司机控制,故称为列车驱动。列车驱动技术一般用于城市轨道交通,用于中低速磁悬浮铁路(如HSST)及轮轨直线电机铁路。

3.直线电机交通模式

直线电机交通主要包括磁悬浮铁路和直线电机牵引的轮轨交通两种类型。磁悬浮铁路的典型模式包括日本的超导超高速磁悬浮MLX、德国的常导超高速磁悬浮“运捷”TR和日本中低速磁悬浮HSST。

3.1 德国常导磁悬浮TR系统

德国常导磁悬浮TR系统采用了长定子直线同步电机(LSM)驱动,悬浮和导向采用电磁悬浮EMS原理,利用在车体底部的可控悬浮电磁铁和安装在导轨底面的铁磁反应轨(定子部件)之间的吸引力使列车浮起,导向磁铁从侧面使车辆与轨道保持一定的侧向距离,保持运行轨迹(图3)。高度可靠的电磁控制系统保证列车与轨道之间的平均悬浮间隙保持在10mm,两边横向气隙均为8~10mm。

3.2 日本超导磁悬浮MLX系统

日本超导磁悬浮MLX系统采用了长定子直线同步电机(LSM)驱动,见图4。在导轨侧壁安装有悬浮及导向绕组。当车辆高速通过时,车辆上的超导磁场会在导轨侧壁的悬浮绕组中产生感应电流和感应磁场,控制每组悬浮绕组上侧的磁场极性与车辆超导磁场的极性相反从而

产生引力、下侧极性与超导磁场极性相同产生斥力,使得车辆悬浮起来,悬浮高度为100mm。如果车辆在平面上远离了导轨的中心位置,系统会自动在导轨每侧的悬浮绕组中产生磁场,并且使得偏离侧的地面磁场与车体的超导磁场产生吸引力,靠近侧的地面磁场与车体磁场产生排斥力,从而保持车体不偏离导轨的中心位置(如图5所示)。2002年6月在山梨试验线新投入试验运行的MLX01-901试验车见图6,该试验车最近创造了580km/h的列车最高试验速度。

3.3 日本中低速磁悬浮HSST系统

中低速磁悬浮系统以日本的HSST为代表,主要应用于速度较低的城市轨道交通和机场铁路。日本HSST为地面交通系统,采用列车驱动方式,电机为短定子直线感应电机(LIM)。电机的初级线圈(定子)安装在车辆上,转子(或称次级线圈)沿列车前进方向展开设置在轨道上,见图2。在悬浮原理方面,HSST系统与德国TR相似,不同之处在于HSST系统将导向力与悬浮力合二为一。我国的磁悬浮铁路研究目前大都侧重于中低速范围,并且大都参照HSST技术研制。将来用于名古屋东部丘陵线的车辆及轨道见图7。

图7. HSST车辆及轨道

3.4 直线电机轮轨交通系统

如前所述,磁悬浮铁路与传统轮轨铁路在驱动、支承(悬浮)和导向三方面的原理和所采用技术完全不同。在轨道交通体系中,直线电机轮轨交通系统是一种新型的介于上述二者之间的轨道交通形式。该种轨道交通利用车轮起支承、导向作用,这与传统轮轨系统相似。但在牵引方面却采用了短定子列车驱动直线感应电机(LIM)驱动,工作原理与HSST系统直线电机原理基本相同(见图2)。当初级线圈通以三相交流电时,由于感应而产生电磁力,直接驱动车辆前进,改变磁场移动方向,车辆运动的方向也随之改变。车辆平稳运行时,定子与感应轨之间的间隙一般保持在10mm左右。该系统原理见图8,车辆见图9。

迄今为止,该系统已经在4个国家的9个城市建成,总里程已超过180km。见表1。

表1 直线电机轮轨交通系统应用情况统计表

另外日本福冈地铁3号线将于2006建成,韩国、美国华盛顿、法国巴黎等国家和城市有可能建设,我国广州地铁4、5号线已决定采用该系统,首都机场线也在研究采用该系统。

4. 技术经济比较

4.1 德、日高速磁浮铁路比较

德国常导超高速磁悬浮铁路TR与日本超导超高速磁悬浮铁路MLX 系统的主要技术性能方面的比较见表2。

表2 德日磁浮系统主要技术特点比较

综合对比分析日本电动悬浮MLX与德国电磁悬浮TR系统在技术、经济、环境三方面的性能,可以得出如下结论。

1、MLX系统造价高、超导技术难度大;TR系统造价相对较低,虽然控制系统复杂、精确,但技术相对成熟,大部分零部件具有通用性,市场供应方便。

2、MLX系统车辆悬浮气隙较大,对轨面平整度要求较低、抗震性能好、速度快并且还有进一步提高速度的可能性,它还具有低速时不能悬浮的特点,因此更适合于大运量、长距离、更高速度的客运。

3、从经济和效率来看,在450km/h以上速度运行时,日本MLX系统优于德国TR系统;在300—450km/h的速度范围内运行时,TR系统比较优越;300km/h以下速度时,采用轮轨高速可能更好。

4.2 磁悬浮铁路与轮轨高速铁路比较

近年来,高速铁路发展迅猛,高速列车试验速度已经达到515.3km/h,实际运营速度也达到250~300km/h。表3列出了磁浮铁路和轮轨高速铁路的主要技术指标。

表3 磁浮铁路和轮轨高速铁路主要技术指标

通过上表分析可以认为:磁浮高速铁路和轮轨高速铁路各自有突出的优点和适用范围,任何非此即彼的看法都是不科学的。在高速的速度范围内(200~350km/h),地面轨道交通应以高速铁路为主体;在需要350~600km/h超高速特定条件下,磁浮高速铁路优于轮轨高速铁路。长大干线、复杂地形条件下修建磁浮铁路具有一定优势,在短途客运方面、地形平坦条件下高速磁浮系统并无太大优越性。

4.3 城市轨道交通不同模式比较

在城市轨道交通中比较成熟的直线电机交通系统包括中低速磁浮系统(HSST)和直线电机轮轨交通系统,为了便于比较,表4中也列出了传统轨道交通(地铁、轻轨)的综合技术经济指标。

表4 城市轨道交通系统综合技术指标

通过上表分析可以认为:城市轨道交通(包括市中心到机场之间的铁路)距离较短,一般为十几千米至几十千米,沿途需要停靠的车站比较密集。目前国内城市(包括机场内)轨道交通主要以地铁为主,但是由于工程造价、环境等诸多原因,延缓了地铁的发展速度;中低速磁悬浮技术先进,但工程费用和运营费用较高,且目前尚无商业运营经验,存在风险;直线电机轮轨交通技术先进,系统成熟、安全可靠、工程造价低、运营费用低、环保性能好,适合市内和市郊的中等运量运输,值得大力发展。

4. 结论和建议

通过如上分析,对我国发展轨道交通系统提出如下建议:

1、在超高速铁路速度范围内(350~550km/h)应重点发展磁悬浮铁路。但选用MLX系统还是选用TR系统主要看对速度的要求,德国TR技术的应用速度范围比较宽,从300km/h到450km/h,日本的ML技术在更高的速度范围(400k/h到550km/h)内更具有优势。

2、在高速铁路(200~350km/h)范围内应重点发展轮轨高速铁路。我国即将构建快速客运专线网,高速轮轨技术具有广阔的发展前景。在此速度范围内也可考虑发展高速磁悬浮铁路(MLX或TR系统)。

3、高速铁路在未来的一段时间内仍然是高速轨道交通的主要方式,但超高速磁悬浮的发展也是不可阻挡的。他们的应用速度范围各不相同,无法相互替代,应该共同发展、共同繁荣。

4、在中速(120~200km/h)范围内应重点发展传统轮轨铁路。在该速度范围内,目前还没有其他的轨道交通方式与中速铁路形成竞争力。

5、在低速(<120km/h)范围内有较多的技术可供选择。在铁路范围内主要采用传统轮轨铁路技术,在城市轨道交通中有传统轮轨地铁或轻轨、中低速磁悬浮系统、直线电机轮轨交通等方式可供选择,选择何种交通方式应在进行技术经济比较后确定。

6、我国的磁悬浮技术及研究大都属于中低速磁悬浮技术的范畴,但目前还达不到实用化程度。故在未来的一段时间内,我国在中低速磁浮系统方面应重点进行研究开发工作,以便将来发展为城市轨道交通的补充方式。

7、直线电机轮轨交通系统具有技术先进、安全可靠、经济合理、绿色环保、易于实现等优势,故今后我国城市轨道交通领域应大力发展该种制式。

8、磁悬浮铁路、轮轨铁路、直线电机轮轨交通技术特点不同,应用领域也不同,他们各有优势,无法相互替代。应鼓励发展多种交通方式,构筑配置合理、丰富多彩的轨道交通体系。而采用何种交通方式主要根据速度目标值确定,当然也要结合线路长度、地形条件、社会经济条件等多种因素选择。

9、在直线电机牵引的超高速磁悬浮铁路、中低速磁悬浮铁路和直线电机轮轨交通系统中,发展原则应该是发展两头、带动中间。目前应重点发展直线电机轮轨交通系统。

参考文献

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磁悬浮列车的工作原理

超导磁悬浮列车的工作原理 超导磁悬浮列车工作时主要利用了磁性物质同性排斥异性吸引的基本原理,从而最终达到了列车悬浮在车轨上方,列车在磁力的牵引下高速前行,列 车在高速前行过程中自动调整姿势以避免倾斜的目的. 首先,对于列车之所以能够悬浮在轨道上方做简单说明:磁铁有同性相斥 和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁 同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导电磁铁 形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行 的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬 浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上 方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁 铁和导轨间保持10—15毫米的间隙,并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力 平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。 那么,磁体间为什么能产生如此强大的磁场而最终让沉重的车厢悬浮起 来呢?在演示实验中我们用的是极冷的液氮冷却那种放在车厢底部的超导元 件办到的。超导元件在相当低的温度下具有的完全导电性和完全抗磁性。而 实际运用的超导磁体是由超导材料制成的超导线圈构成,它不仅电流阻力为零,而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流,这种特性使其能够制 成体积小功率强大的电磁铁。。超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料 的抗磁性,将超导材料置于永久磁体(或磁场)的上方,由于超导的抗磁性,磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体(或磁场)和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在上方。 其次,磁悬浮列车的高速前进也是利用电磁体间的磁力完成的。 简单的讲就是,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变为 电磁铁。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用,就使列车开动起来。列 车前进是因为列车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁 体(S极)所吸引,并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极) 所排斥。当列车前进时,在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就 是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然。这样,列车由于电 磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速,通过电能转换器调整在线圈 里流动的交流电的频率和电压。 具体地讲超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集 成设备,而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧,车辆上 的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超 导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的 三相交流电时,就会产生一个移动的电磁场,因而在列车导轨上产生磁波, 这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力,正是这

几种挂表方式的技术经济比较与选择

几种挂表方式的技术经济比较与选择 摘要:燃气表作为燃气管网的终端计量设施,其安装位置有多种选择,本文就燃气表因安装方式及安装位置的不同而导致的工程造价、运营成本的变化进行简要的介绍。 关键词:户内挂表;户外挂表;工程造价;成本分析 1 燃气表安装现状 燃气表的安装目前主要有户内挂表和户外挂表两种方式,我公司多年来一直采用的方式为:多层及高层住宅户内挂表,别墅户外挂表。 户内挂表是指:燃气立管从一楼厨房进户,竖直向上安装至顶楼,且每户预留三通,三通后接燃气表。 户外挂表是指:在一楼室外墙面适当位置设置表箱,燃气表集中安装在表箱内,每只燃气表后单独敷设管道沿室外墙面引至每家每户厨房。 随着燃气用户数量的逐年增多,户内挂表的弊端亦日渐显现,主要有以下几点: (1) 抄表难。每次抄表都要与用户事先预约时间,挨家挨户抄表不仅耗时长(平均每户1min~3min)、体力消耗大(平均每个抄表员一个晚上要爬近400层楼,逾5000级台阶),而且效率差、抄见率低。此外,抄表员入户,尤其是夏季入户抄表,也会给用户的生活带来不便。 (2) 收费难。一些用户往往会以各种借口拖延或拒绝支付燃气费用,燃气公司无法在户外将该户气源切断。 (3) 安检难。表及表后管道全部安装在用户室内,检查需要征得用户的同意,不能做到随到随检;且管道漏气、表具失准、胶管老化、私拉乱接等现象不能及时被发现。

(4) 存在盗气可能。目前,我公司采取双月抄表,即至少要2个月才能见一次表,加上受抄见率、估读数率的影响,见表的周期被人为加大,增加了用户盗气的可能性。 (5) 经营成本增加。目前,我们通过优化区域、改进服务、提升质量等管理方法,做到每人每天120户抄表量,每月工作22天,已接近满负荷运转,而公司每年新装用户约为1.5万户~2.5万户,这就意味着公司每年需递增3名~4名抄表工。 推广使用户外挂表,可以克服户内挂表的诸多缺点,主要表现为: (1) 抄表率可以达到100%,且抄表效率得到提升,抄表强度大幅下降。 (2) 对于个别恶意拒缴燃气费的用户,可以在户外表箱内将其阀门关闭,切断其气源。 (3) 燃气表出户,使用户室内接头数量大为减少,潜在漏气点也相应减少,将大大降低燃气泄漏的风险,也有利于燃气公司的集中管理和安检维护。 (4) 燃气表出户,可以实现随到随检,能有效避免用户的偷盗气现象,对降低燃气公司的供销差有利。 (5) 可以大幅降低燃气公司经营成本。燃气表出户使得抄表、安检等作业效率大幅提升,作业人员数量也可以相应优化减少,降低了燃气企业该方面的经营性支出。 针对两种挂表方式的各自特点,结合对其他燃气公司的考察学习、技术经济分析,我们对其优缺点进行了归纳整理和对比分析。 2 挂表方式分类 户内挂表有两种方式,一种是安装普通皮膜表,一种是安装IC卡智能表。

技术经济教案

《技术经济学》教案 课程名称:技术经济学 学生专业及年级:营销、工商04级三个班 教师姓名:王军 教师职称:副教授 使用教材:《技术经济学》郑策煤炭工业出版社选读参考书:《工业技术经济学》傅家骥清华大学出版社 本课程总学时数:48 本学期总学时数:48 本学期上课周数:14 平均每周学时数:4 讲课:48(含习题课)实验:0 课程性质:专业基础课 经济管理学院 辽宁石油化工大学

第一章序言 【教学目的】概括性介绍技术经济学的学科内容和性质、研究对象和目标及程序。 【教学要求】了解技术经济学的研究对象、目标、学科性质,对技术经济学有一个系统性认识。【教学重点】技术经济学的学科性质、研究目标、研究对象、学科特点。 【教学难点】技术经济学的研究目标。 【教学方式】讲授。 【课时安排】2学时 1、技术经济学是一门以经济效益为核心、侧重于方法研究、以实现技术与经济的最佳结合为目 标、着重解决实际技术经济问题的应用经济学。 2、技术与经济的含义 技术:是指影响人类物质生产活动成果的、或者说是影响生产力水平的各种因素的总体生产关系 经济生产、再生产活动 节约:即用尽可能少的人力、物力、财力取得尽可能大的劳动成果 3、技术与经济的关系: 技术与经济是社会物质生产中密切联系的两个方面,是互相促进又互相制约的不可分割的两个方面, 科学技术是推动社会经济发展的强大动力 互相促进 经济发展的需要是技术进步的基本动力 技术的发展要受经济条件的制约 互相制约 经济的发展必须要有先进的科学技术作为后盾, 4、技术经济学的学科性质:应用经济学。 理论经济学—研究经济发展的客观规律,在研究过程中,一般作各种假设。 经济学 应用经济学—把经济理论与经济、生产活动相结合,研究如何用经济理论 指导生产实践活动以取得更大的经济效益的学问。 5、技术经济学的研究目标:实现技术与经济的最佳结合、使技术资源得到最佳利用、取得最大 的经济效果。 6、技术经济学的研究对象:实际技术经济问题,包括: 1)宏观技术经济问题:指涉及整个国民经济的全局性、长远性、战略性的技术经济问题 2)微观技术经济问题:指一个企业、一个局部的技术经济问题 7、技术经济学的学科特点:实践性预测性定量性 8、技术经济学的研究程序: 1)提出问题

第二章技术经济比较模板

模板1 3.1方案的初选 根据出水水质要求,污水处理厂既要求有效地去除BOD5,又要求对污水的氮、磷进行适当处理。根据处理方式的特点,拟初选A2/O工艺、T型氧化沟工艺和CAST工艺。 3.2技术比较 三个方案的技术比较见下表:

3.3投资比较 根据设计水量等基本资料,对于三个方案做如下投资比较:

模板2 2.2 方案的技术比较 出水水质要求符合: 《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 《地表水环境质量标准》GB3838-2002 根据设计资料说明,本设计出水排入水体为Ⅲ类水体,要求执行一级B 标准,出水水质标准如表二所示。根据出水水质要求,污水处理厂既要求有效地去除BOD 5,又要求对污水的氮、磷进行适当处理,防止水的富营养化。结合处理方式的特点,拟初选厌氧池+氧化沟工艺以及CAST 处理工艺两种工艺。 2、方案比较 两个方案的技术比较见表2-2。总的说来,这两个方案都比较好,都能达到要求处理的效果,但方案二工艺流程更为简单、管理更为方便、占地少、造价低。所以,本设计采用方案二作为污水厂处理工艺。 表2-2两种方案技术比较表

2.3 方案的经济比较 两个方案的装机容量、工程造价以及运转费用的比较: 模板3

2.3方案的技术比较 按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2/O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺:A/O工艺,A2/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺。A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合,都是比较实用的除磷脱氮工艺。 乐清市污水处理厂属中型污水处理工程。设计要求出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级标准,要考虑污水的脱氮除磷,所以污水处理采用二级强化工艺处理。要求工艺稳定性好,再者考虑筹建污水厂的资金以及占地问题,通过上述工艺比较,本设计选择氧化沟工艺、SBR工艺、A2/O工艺进行技术比较。 氧化沟、SBR及其改良工艺可以省去初沉池、二沉池和污泥回流系统的费用占地面积小基建费用低,但都适用于自动化系统操控运行,工作人员少,适合于中小型污水厂。A2/O工艺基建费用较低,稳定性好,适用于小型污水处理厂。 表2-1各种方法的技术对比

中国磁悬浮列车原理

磁悬浮列车 1.磁悬浮技术的原理 磁悬浮技术的系统,是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态。 2.磁悬浮技术的应用 国际上对磁悬浮轴承的研究工作也非常活跃。1988年召开了第一届国际磁悬浮轴承会议,此后每两年召开一次。1991年,美国航空航天管理局还召开了第一次磁悬浮技术在航天中应用的讨论会。现在,美国、法国、瑞士、日本和中国都在大力支持开展磁悬浮轴承的研究工作。国际上的这些努力,推动了磁悬浮轴承在工业上的广泛应用。 国内对磁悬浮轴承的研究工作起步较晚,尚处于实验室阶段,落后外国约20年。1986年,广州机床研究所与哈尔滨工业大学首先对“磁力轴承的开发及其在FMS中的应用”这一课题进行了研究。此后,清华大学、西安交通大学、天津大学、山东科技大学、南京航空航天大学等都在进行这方面的研究工作。 目前在工业上得到广泛应用的基本上都是传统的磁悬浮轴承(需要位置传感器的磁悬浮轴承),这种轴承需要5个或10个非接触式位置传感器来检测转子的位移。由于传感器的存在,使磁悬浮轴承系统的轴向尺寸变大、系统的动态性能降低,而且成本高、可靠性低。此外,由于传感器的价格较高,从而导致磁悬浮轴承的售价很高,大大限制了它在工业上的推广应用。 2009年8月,参观者在北京看磁悬浮列车轨道,北京城建设计研究总院的总工杨秀仁透露,北京正在做一条磁悬浮线的长期规划———通往门头沟的S1轨道线路正在筹划,计划采用中国自主研发的磁悬浮技术。而由北京控股磁悬浮技术发展有限公司和国防科技大学合作的中低速磁浮列车,是中国唯一具有完全自主知识产权的磁悬浮列车。 3.磁悬浮技术的前景 随着电子元件的集成化以及控制理论和转子动力学的发展,经过多年的研究工作,国内外对该项技术的研究都取得了很大的进展。但是不论是在理论还是在产品化的过程中,该项技术都存在很多的难题,其中磁悬浮列车的技术难题是悬浮与推进以及一套复杂的控制系统,它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果。需要攻关的是组成系统的技术和实现工程化。 磁悬浮轴承面向电力工程的应用也具有广阔的前景,根据磁悬浮轴承的原理,研制大功率的磁悬浮轴承和飞轮储能系统以减少调峰时机组启停次数;进行以磁悬浮轴

技术经济学

《技术经济学》综合复习资料 一、填空题 1、某项目建设期为两年,每年贷款100万元,贷款利率为10%,第三年开始投产,则建设期利息是万元。 2、已知某项目第五年的净现金流量和累计净现金流量分别是100万元和-100万元,第六年的净现金流量和累计净现金流量分别是200万元和100万元,则该项目的投资回收期是年。 3、如果某项目每年的总成本费用是1000万元,其中折旧费是150万元,摊销费50万元,利息支出20万元,生产成本500万元,其年经营成本是万元。 4、如果去年银行活期存款的名义利率是10%,通货膨胀率是12%,应用精确计算方法,去年的实际利率是。 5、某项目第五年的利润总额是-100万元,第六年的利润总额是200万元,如果所得税率是30%,那么第六年应缴纳的所得税是万元。 6、某项目可能获得的净现值分别是-20万元、100万元、200万元、250万元,对应的概率分别是0.1、0.2、0.4、0.3,则该项目净现值的期望值是万元。 7、已知年名义利率是10%,如果每月计算一次利息,则年有效利率是。 8、如果某项目的固定资产投资是1000万元,固定资产投资方向调节税是50万元,建设期利息是150万元,流动资金投资是250万元,则该项目的建设工程总造价是万元。 9、某项目在第五年的销售收入是1000万元,经营成本是300万元,销售税金及附加是50万元,所得税是150万元,利息支出是30万元,则当年的净现金流量是万元。 10、已知e = 2.72,如果年名义利率是10%,采用连续复利计息法,则年有效利率是。 11、如果去年年名义利率是10%,通货膨胀率是12%,应用粗略计算法,去年的实际利率是。 12、某项目的初始投资是1000万元,净现值是400万元,那么该项目的净现值比率是万元。 二、单选题 1、关于“经济”在技术经济学中的含义,下列哪项表述是正确的。() A、社会再生产过程 B、社会经济制度 C、经济总量 D、经济效益 2、建设工程总造价最终不会形成下列哪项资产。() A、固定资产 B、流动资产 C、无形资产 D、递延资产 3、下列哪项关于利息的表述是错误的。() A、固定资产投资借款产生的利息全部计入建设项目总投资 B、建设期利息是固定资产投资借款在建设期产生的各年利息之和 C、流动资金借款在第一年采用全年计息法

城市轨道交通及其技术经济特征

专业知识分享版 使命:加速中国职业化进程 随着经济社会的不断发展,现代城市的规模也不断扩大,市民对于长距离出行的需求也与日俱增,传统的公共汽车和自行车等交通工具已经无法满足这样的需求。城市轨道交通由于其无可比拟的优点,能够满足多层次、多方面的客运需求,目前已经成为国内外大城市解决这一矛盾的最有效的方式。 在《城市公共交通常用名词术语》中,“城市轨道交通(Urban Rail Transit 或Urban Mass Transit )”的定义为:“通常能以电能为动力,采取轮轨运转方式的快速大量公共交通之总称[27]。”现代城市轨道交通包括铁路、地铁、轻轨、单轨、直线电机车辆、自动导向系统以及磁浮系统等。现代化的城市轨道交通,是一项集多种专业技术于一身的系统工程,在列车自动控制和集中调度指挥下,能迅速、安全地完成高运量市郊铁路、大运量地铁和中运量轻轨的旅客输送任务。虽然轨道交通在我国起步较晚,但由于城市轨道设备和建设技术的发展以及优先发展公共交通政策的支持,我国各大城市将迎来轨道交通高速发展的时期。 有别于一般的交通建设项目,城市轨道交通具有交通项目和市政基础设施的双重特性。准确分析城市轨道交通项目的影响机理,首先要了解其特性。一般来说,城市轨道交通具有以下一些技术经济特点: 1. 城市轨道交通的技术优势 (1)运量大、速度快 与城市综合交通系统中其他交通运输方式相比,城市轨道交通具有运量大、速度快的特点(如表2-1所示)。 (2)灵活性、可达性差 轨道交通线路站与站之间的距离相比公共汽车较长,车辆和线路条数也不及公交车多,可达性和灵活性都较差。据分析,公共汽车路线的最优平均站距约为680~797m[28],而轨道

直线电机交通模式及技术经济特性

直线电机交通模式及技术经济特性 作者:北京交通大学:魏庆朝,冯雅薇,施翃翃 摘要:直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通,对上述交通方式的技术经济特征进行了对比,总结了上述交通方式的适用范围。 关键词:直线电机;磁悬浮;城市轨道交通;适用范围 1.引言 从1825年世界第一条铁路出现算起,轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来,随着科技的进步,轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高,而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段,目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式,包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展,将来会成为本世纪的主要交通方式之一。 本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式,主要包括技术原理和技术经济分析,最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。 2.直线电机及分类 2.1直线电机原理 传统的轮轨接触式铁路,车辆所获得的牵引力(或称驱动力)、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得,电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(liner motor)来获得牵引动力。可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直,这样旋转电机则变为直线电机。或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场,车辆将随着直线电机磁场的

移动而向前运动。 2.2直线电机分类 直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。 2.2.1按直线电机定子长度划分 根据定子长度的不同,直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。 长定子直线电机的定子(初级线圈)设置在导轨上,其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设,故称为“长定子”。长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中,应用在长大干线及城际铁路领域。 短定子直线电机的定子设置在车辆上。由于其长度受列车长度的限制,故称为“短定子”。短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中,用在城市轨道交通领域。 2.2.2按直线电机的磁场是否同步划分 导轨磁场与车辆磁场可以同步运行,也可以不同步运行。据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。 直线同步电机LSM(Liner Synchronous Motor)一般采用长定子技术,定子线圈(初级线圈)安装在导轨上,而转子线圈(次级线圈)安装在车辆上。导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行,控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。德国的运捷TR和日本的MLX系统均使用这种直线同步电机。其原理见图1。

技术经济学复习资料

第一章绪论 1.技术经济的含义: 经济是指“节约”或“节省”技术包括“硬技术”和“软技术” 2.技术和经济的关系: 二者相互依赖,相互影响,相互制约 技术进步是经济发展的重要条件和手段,经济的发展为技术进步提供了物质保障,技术和经济之间是协调发展的 第二章经济性评价的基本要素 1.经济效果的概念: 经济活动过程中取得的劳动成果与劳动耗费的比较称为经济效果 (1)将技术方案获得的劳动成果与劳动耗费联系起来进行比较 (2)技术方案实施之后的劳动成果必须是有效的 (3)技术方案实施过程中的劳动耗费是指消耗的全部人力、物力和财力 2.经济效果分类: (1)根据分析的角度不同分为企业经济效果和国民经济效果 (2)根据受益者的不同分为直接经济效果和间接经济效果 (3)根据能否用货币计量分为有形经济效果和无形经济效果 3.经济效果的表达方式: (1)差额表示法:经济效果=劳动成果-劳动耗费 (2)比值表示法:经济效果=劳动成果/ 劳动耗费 (3)差额比值表示法:(劳动成果-劳动耗费)/ 劳动耗费 4.提升经济效果的途径: (1)保持劳动成果不变,降低劳动耗费 (2)保持劳动耗费不变,增加劳动成果 (3)劳动成果和劳动消费同时增加 (4)劳动成果与劳动耗费同时降低 (5)劳动成果增加,劳动耗费降低 5.投资的概念和构成: 项目从筹建开始到全部建设投产为止,整个过程发生的费用的总和,主要包括固定资产投资,流动资产投资,建设起贷款利息及固定资产投资方向调节税四个方面 6.固定资产投资估算: 类比估算法:单位生产能力投资估算法:Y=(Yo / Xo )X Pf Y=拟建项目的投资额 X=拟建项目的生存能力 Yo=同类项目的投资额 Xo=同类项目的生存能力 Pf=物价修正系数

磁悬浮列车原理

第九篇磁悬浮列车原理 §9.1磁悬浮列车综述 你一定听说过磁悬浮列车吧,最近它的上镜率可是居高不下,大家都在密切地关注着它的发展态势。我们一直都在盼望着火车的提速,可经过几轮的努力,却总是达不到心中理想的标准,如果你家住在西安,距北京1000多公里,原先回家要17个小时,现在要14个小时,唉,只减少了区区3个小时,还要有难熬的一宿呀!可是你知道吗?普通磁悬浮列车的时速就可以达到500公里/小时,那么,回家就只需要不到3个小时,跟飞机差不多了! 其实,在本世纪五、六十年代,铁路曾经被认为是一个夕阳运输产业。因为面对航空、高速公路等运输对手的强劲挑战,它蜗牛般的爬行速度,已越来越不适应现代工业社会物流和人流的快速流动需要了。但七十年代以来,特别是近几年,随着铁路高速化成为世界的热点和重点,铁路重新赢回了它在各国交通运输格局中举足轻重的地位。法国、日本、俄国、美国等国家列车时速由200公里向300公里飞速发展。据1995年举行的国际铁路会议预测,到本世纪末,德国、日本、法国等国家的高速铁路运营时速将达到360公里。 但要使列车在如此高的速度下持续行驶,传统的车轮加钢轨组成的系统,已经无能为力了。这是因为传统的轮轨粘着式铁路,是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度的增加而减小,走行阻力却随列车速度的增加而增加,当车速增至粘着系数曲线和走行阻力曲线的交点时,就达到了极限。据科研人员推算,普通轮轨列车最大时速为350-400公里左右。如果考虑到噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素,实际速度不可能达到最大时速。所以,欧洲、日本现在正运行的高速列车,在速度上已没有多大潜力。要进一步提高速度,必须转向新的技术,这就是超常规的列车--磁悬浮列车。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为"铁路",但这两个字已经不够贴切了。

技术经济学 ( 第1次 )

技术经济学第1次作业 一、单项选择题(本大题共60分,共 30 小题,每小题 2 分) 1. 下面哪项不属于技术经济学的特点(D) D. 经济性 2. 资金的数额不等,发生的时间也不同,其价值却可能相等,这是(A)的特点 A. 资金等值 3. (A )是各方案之间具有排他性,在各方案之中只能选择一个,采纳一种方案就不能采纳其他所有的方案。 A. 互斥关系 4. (D)可以在一年内或超过一年的一个营业周期内变现或者耗用,与固定资金对应。 D. 流动资金 5. 在技术选择时,尤其要杜绝那些会造成(B)的技术方案 B. 非容忍影响 6. 项目内部收益率(C)基准收益率时,方案可行 C. 大于或等于 7. 外贸货物的影子价格是以实际可能发生的(A)为基础确定的 A. 合同价格 8. (C)是指各方案间具有排他性,()是指各方案间不具有排他性 C. 互斥关系,独立关系 9. 在盈亏平衡点产量的基础上,每增加一件产量可增加的利润,称为(A) A. 边际贡献 10. 净现值法所选定的基准收益率越小,净现值(A) A. 越大 11. 资金的时间价值是指(A) A. 投资的资金在生产和流通过程中随时间推移其价值的增值。 12. 在详细可行性研究时,对投资和生产费用估算精度要求在(B) B. ±10%左右 13. 资金等值计算是指(A) A. 把不同时点发生的资金金额换算成同一时点的等值金额的过程 14. 差额内部收益率主要用于互斥方案的选择,当ΔIRR ( B )MARR时,说明投资大方案与投资小的方案相比有超额收益存在 B. > 15. 产品获利能力评价法主要是根据(A)来评价和选择产品的方法 A. 资金利润率 16. 项目的(B)计算结果越大,表明其盈利能力越强。 B. 财务净现值

磁悬浮原理

[转载]磁悬浮原理

磁悬浮转子真空计工作原理图 时间:2008-09-16 来源:真空技术网整理编辑:真空技术网 根据磁悬浮转子转速的衰减与其周围气体分子的外摩擦有关的原理制成的真空测量仪表称为磁悬浮转子真空计。 图22:磁悬浮转子真空计结构图 由图22可见,除了用于磁悬浮转子的螺旋线圈2外,在真空室下边还设置一敏感线圈5,通过伺服电路控制螺旋线圈2的电流,使转子悬浮在预定高度。在真空室两侧的一对驱动线圈3产生旋转磁场,驱动转子以每秒200~400转的速度自转。虽然转子在给定的垂直位置会自动地趋向磁场最强处(一般在垂直对称轴上),但若受外界扰动,转子将围绕轴作水平振动。图中紧临真空室下方的阻尼钢针6可使这种振动衰减。 这种真空计是基于气体分子对自由旋转钢球的减速作用而工作的。当钢球被驱动线圈的磁场

从静止加速到每秒400转速之后,停止驱动场,由于气体分子摩擦的积分作用引起钢球自转速度衰减,其转速衰减与气体压力p有着严格的对应关系。 磁悬浮转子真空计是标准真空计,量程宽(10-1~10-5Pa),用它作互校传递标准时,累积误差小,可靠性重复性好。 SKF公司最新推出磁浮轴承(图文) SKF(斯凯孚)公司最新推出磁浮轴承。半导体工业需要极纯净的环境 来制造日益复杂的电路晶片,其中,TMP(Turbo Molecular Pumps)涡轮子真 空泵主要是利用高速旋转的涡轮叶片转子,撞击气体分子后,把气体分子带出 制程腔体。由于需要高速旋转,传统陶珠轴承系统存在油气污染问题,目前业界已大量使用无接触的磁浮轴承。 SKF磁浮轴承还可应用于三轴加工中心机床,主轴转速10万转/分钟。 此主轴目前是展示阶段的原型,唯有依赖磁浮轴承才能达到如此高的转速,而如此高的表面加工精度及轴承寿命,是传统滚动轴承所无法达到的。 磁浮轴承的性能由于软件算法的改进而大大加强,坚固性,稳定性,经济性的提高使磁浮轴承从试验

磁悬浮原理

磁悬浮原理 磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油,污染少等优点。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。 稍有物理知识的人都知道:把两块磁铁相同的一极靠近,它们就相互排斥,反之,把相反的一极靠近,它们就互相吸引。托起磁悬浮列车的,那似乎神秘的悬浮之力,其实就是这两种吸引力与排斥力。 应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再利用线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统,并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触,因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,所以它也许会成为人们梦寐以求的理想陆上交通工具。

根据吸引力和排斥力的基本原理,国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统--EMS系统,利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸引上来,悬空运行,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400-500公里,适合于城市间的长距离快速运输;另一个是以日本的为代表的排斥式悬浮系统--EDS系统,它使用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的,都在把各自的技术推向实用化阶段。估计到下一个? 磁悬浮的构想是由德国工程师赫尔曼?肯佩尔于1922年首先提出的。磁悬浮列车包含有两项基本技术,一项是使列车悬浮起来的电磁系统,另一项是用于牵引的直线电动机。 直线电动机的原理早在18世纪末就已经出现,形象地说,是把圆形旋转电机剖开并展成直线型的电机结构。它依靠铺在线路上的长定子线圈极性交错变化的电磁场,根据同极相斥异极相吸的原理进行牵引。 在肯佩尔的主持下,经过漫长的研究,德国于1971年造出了世界上第一台功能较强的磁悬浮列车。 磁悬浮列车按悬浮方式又分为常导型及超导型两种。常导磁悬浮列车由车上常导电流产生电磁吸引力,吸引轨道下方的导磁体,使列车浮起。常导型技术比较简单,由于产生的电磁吸引力相对较小,列车悬

各种运输方式的技术经济特点比较分析

各种运输方式的技术经济特点比较分析 交通运输规划与管理朱磊 【摘要】目前,随着我国交通运输业的不断发展和完善,已经形成了以公路、铁路、水运、航空和管道五种运输方式为主的运输体系。本文主要是对各种运输方式的技术经济特征进行论述和比较分析。 【关键词】运输业;运输方式;技术经济特性 Abstract At present, with the development and perfect of China's transportation, it has formed the five primarily mode of transportation system that consist of highway, railway, water transport, aviation and pipe. This paper mainly analysis the technical and economic characteristics of these five transportations. Key word Transportation; Mode of transportation; Technical and economic characteristics 运输可以说是伴随着人类文明的进步在不断发展,他与人类有着同样悠久的历史。但是运输业的出现则要晚得多。我国的运输业发展至今经历了不同的运输阶段,由最原始的运输方式发展到现在的以机械运输工具为主导的运输形式。目前,我国已经形成了多种运输方式共存的局面,主要是以公路、铁路、水运、航空和管道五种运输方式为主导的运输体系。每种运输方式都有其各自的适用环境。只有在不同的运输环境和运输条件下,选择相应的运输方式,才能提高运输效率与效益。当然,这种对运输方式技术经济特性的界定,指的是静态技术经济特性,也就是说不同运输方式的技术经济特性只有在其运输环境和运输条件能够充分地保证该种运输方式优势发挥的基础上才能得以体现。这种界定方法在计划经济环境下是适用的,然而在市场经济环境下,面对复杂多变的运输环境以及多层次、多样化的运输需求,静态技术经济特性暴露出其不足的地方,为了能与市场经济环境相适应,对运输方式技术经济特性的界定不能只是站在各种运输方式自身的角度,而是要站在整个运输方式(综合运输)的角度对运输方式技术经济特性进行审视更具有现实的意义和价值。运输方式的技术经济特性是对各种运输方式进行合理布局规划的重要理论基础,也是综合运输布局规划的理论基点。所以说在

磁悬浮列车工作原理

磁悬浮列车工作原理 磁悬浮列车的原理是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”。 列车上装有超导磁体,由于悬浮而在线圈上高速前进。这些线圈固定在铁路的底部,由于电磁感应,在线圈里产生电流,地面上线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总是保持相同,这样在线圈和电磁体之间就会一直存在排斥力,从而使列车悬浮起来。 前进的原理:在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用,就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁体(S极)所吸引,并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥。在线圈里流动的电流流向会不断反转过来。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然。这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。 当今,世界上的磁悬浮列车主要有两种"悬浮"形式,一种是推斥式;另一种为吸力式。推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力,使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时,这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,致使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是,静止时,由于没有切割电势与

电流,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进,速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮状态。这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。 "若即若离",是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力,从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中,车体与轨道处于一种"若即若离"的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有"零高度飞行器"的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车,由于具有转弯半径小、爬坡能力强等优点,特别适合365JT城市轨道交通。

化工技术经济学课后题

1.什么是技术经济学?化工技术经济有什么特点? 技术经济学是技术科学和经济科学相互渗透和外延发展形成的一种交叉型学科。他是研究为达到某一预定目的的可能采取的各种技术政策,技术方案和技术措施的经济效果;通过计算,分析,比较和评价,选出技术上先进,生产上适用和经济上合理的最优方案。技术经济学研究的另一个重要方面是结合社会条件和自然条件,探讨技术进步和技术选择及其对经济、社会、资源、环境生态等的影响,以促进技术、经济和社会三者的协调发展。 特点:1.综合性 2.应用性 3.预测性 4.定量性 2.化工技术经济对于化工经营管理人员和化工专业技术人员有何作用? 对于化学工业的高层管理者来说,发展化学工业的技术政策和技术路线的制定,离不开化学技术经济学的指导。只有运用化工技术经济的科学原理和方法,对化学工业发展的布局、投资规模及投资方向等进行充分的研究,才能做出正确的决策,以促进化学工业与国民经济的协调发展。 对于化学工业的专业技术人员来说,在化工产品和技术研究开发,以及设计和生产运行过程中,不仅要考虑技术方案的先进性和适用性,还必须懂得技术方案或措施是时候的经济效果。具备化工技术经济的良好素质,对于化工科研选题,现有企业技术改造方案的制定和新建项目的设计等,都具有重要的作用,有利于化工科研成果能更好的转化为生产力。 3.试述化工技术经济研究内容和方法 化工技术经济研究的内容有两大类:一类是宏观技术经济问题,他是指涉及化学工业整体性的、长远的和战略性的技术经济问题;另一类是微观技术经济问题,是指一个企业,一个局部的技术经济问题。 方法:确定目标;调查研究,收集资料;趋势分析;建立多种可能的技术方案;计算分析;分析各技术方案的优缺点;综合评价;完善方案。

磁悬浮列车运行原理

磁悬浮列车运行原理 磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道上运行(悬浮间隙约1厘米)。其研究和制造涉及自动控制、电力电子技术、直线推进技术、机械设计制造、故障监测与诊断等众多学科,技术十分复杂,是一个国家科技实力和工业水平的重要标志。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、无污染、安全舒适和高速高效的特点,有着“零高度飞行器”的美誉,是一种具有广阔前景的新型交通工具,特别适合城市轨道交通。磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种,按运行速度又有高速和中低速之分,这次国防科大研制开发的磁悬浮列车属于中低速常导吸力型磁悬浮列车。 磁悬浮列车的种类 磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型,以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500公里,适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场,列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用,产生电动斥力将列车悬起,悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,德国青睐前者,集中精力研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者,全力投入高速超导磁悬浮技术之中。 德国和日本是世界上最早开展磁悬浮列车研究的国家,德国开发的磁悬浮列车Transrapid于1989年在埃姆斯兰试验线上达到每小时436公里的速度。日本开发的磁悬浮列车MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)于1997年12月在山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录。德国和日本两国在经过长期反复的论证之后,均认为有可能于下个世纪中叶以前使磁悬浮列车在本国投入运营。

技术经济学课后习题整理

第一章绪论 1、简述技术经济学的含义及特点。 含义:技术经济学是为适应市场经济的需要而产生的一门技术科学与经济科学相互渗透的边缘科学,是专门研究技术方案经济效益和经济效率问题的科学。 特点:技术经济学具有综合性、系统性、预测性、实践性、选择性的特点。 ①综合性:技术经济的理论中融合了数学、统计学、概率论、运筹学等各种理论基础知识,同时又涉及工程技术、经济、管理、法律等知识。 ②系统性:技术发展和经济发展的关系及其最佳结合的相关因素非常复杂,是一个相互关联、相互制约和相互促进的复杂系统。因此,必须运用系统工程的理论和方法进行全面、系统的分析和论证,才能全面揭示出所研究问题的实质。 ③预测性:技术经济研究的问题,一般是在事情的发生之前,或正在决策中。为判断是否值得采用该项技术而必须进行全面的技术经济论证。 ④实践性:技术经济学研究与国民经济直接相关的技术与经济问题。技术经济学的产生到发展都与社会实践相联系。既为实践服务有接受实践检验,具有很强的实践性。 ⑤选择性:在对技术方案取舍之前,综合各方面的因素进行比较,以便选择出最适当的技术,保证技术的先进行和经济的可行性。 2、分析技术经济学的研究容及程序。 技术经济学的研究容: ①研究技术方案的经济效果,寻找具有最佳经济效果的方案。技术经济学就是研究在各种技术的使用过程中如何以最小的投入取得最大产出的一门学问,即研究技术的经济效果。包括技术方案实施前(可行性研究:技术可行性和经济合理性)和技术方案实施后。 ②研究技术和经济的相互促进与协调发展。技术和经济的关系:一方面发展经济必须依靠一定的技术手段。另一方面,技术总是在一定的经济条件下产生和发展的,经济上的需技术发展的直接动力,技术的进步要受到经济条件的制约。技术和经济的协调包含两层含义:第一层是技术选择要视经济实力而行,不能脱离实际。第二层是协调的目的是为了发展,所以在处理技术和经济关系时,发展是中心问题。

磁悬浮列车的工作原理及技术经济特性

磁悬浮机车及技术经济特性 魏庆朝,冯雅薇(北京交通大学土木建筑工程 学院翃北京 100044) 施翃翃(北京城建设计研究总院 北京 100037) 摘要:直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通,对上述交通方式的技术经济特征进行了对比,总结了上述交通方式的适用范围。 关键词:直线电机;磁悬浮;城市轨道交通;适用范围 The Modes and features of the Transit Systems Driven by Linear Motor WEI Qingchao1, FENG Yawei1, SHI Hong1,2 (1. School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University 2. Beijing Urban Engineering Design & Research Institute.) Abstract: Linear motor has been successfully used in Meglev transit system and rapid rail transit system for years. The transit systems driven by linear motor are classified as Maglev system and wheel-rail system. The typical Maglev system includes Japanese MLX system, German TransRapid system and Japanese HSST system. The technical and economic features of these systems are compared and the suitable application fields of these systems are summarized in the paper. Keywords: linear motor; Maglev; urban rapid rail transit; suitable application fields 1、引言 从1825年世界第一条铁路出现算起,轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来,随着科技的进步,轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高,而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段,目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式,包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展,将来会成

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