【正文】 摘 要 文中闡述了我國經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世屬目的成就，但是大氣污染嚴(yán)重影響了我們的正常生活；能源有效利用率低及能源短缺嚴(yán)重制約了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。我們必須開發(fā)出新能源和能耗低的交通工具。在這些客觀條件下，氫能源和磁懸浮列車誕生了，氫能源具有清潔、高效、儲量大的優(yōu)點；而磁懸浮列車兼有飛機和火車的優(yōu)點，而且能耗極低，而更具前景的則是它的升級版 —真空磁懸浮列車。 在開發(fā)新能源方面，氫能源的制取和應(yīng)用技術(shù)日益成熟，如此發(fā)展下去， 21世紀(jì)將注定是以氫能源取代以碳為主要能源的時代。雖然氫能源有較多優(yōu)點，但是氫能源不方 便運輸，更重要的是直接作為內(nèi)燃機燃料的效率只有 38%。我們只有將氫能源轉(zhuǎn)化為電能，這樣才能大大提高能源利用率，降低能耗。電能堪稱是新能源和磁懸浮中間的橋梁，開發(fā)新能源、新能源的轉(zhuǎn)化和磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用在未來交通運輸中相當(dāng)重要。 磁懸浮列車能源利用率極高。并且它采用電力驅(qū)動，其發(fā)展不受能源結(jié)構(gòu)，特別是燃油供應(yīng)的限制，不排放有害氣體， 它具有快速、低耗、安全、經(jīng)濟、無污染等優(yōu)點，發(fā)展磁懸浮列車勢在必行。 關(guān)鍵詞 : 能源供應(yīng)； 可持續(xù)發(fā)展； 氫能源； 磁懸浮列車； 真空管道運輸 Abstract The paper indicates that China has achieved outstanding progress in its economy, but the air pollution seriously affects our normal life。 Low energy effective utilization and energy shortages seriously restricts the sustainable development of the economy. We have to develop new energy and low energy consumption of transportation. Under these objective conditions, hydrogen energy and maglev train was energy has the advantages of cleanness,high efficiency and large reserve 。 maglev train has the advantages of both planes and trains, and low energy consumption, but it is more promising its updated version vacuum maglev train. In the development of new energy, making and application of hydrogen energy technology matures, so, the 21st century is destined to replace hydrogen with carbon as the main energy era. Although hydrogen energy has more advantages, but hydrogen is not easy to transport and directly as an internal bustion engine fuel efficiency is only 38%. We should have hydrogen energy into electrical energy, so as to greatly improve energy efficiency and reduce energy consumption. Electricity is the middle bridge of new energy and maglev. The development of new energy, new energy transformation and application of magic suspension technology is quite important in the future transportation. Maglev train energy utilization rate is extremely it uses the electric drive, whose development is not affected by the energy structure, especially the limited fuel addition , no harmful gas emissions, it is fast, low consumption, security, economic, pollutionfree , the development of maglev train is imperative . key words: Energy supply。 sustainable development。 Hydrogen energy。 Maglev train； The vacuum pipeline transport 目 錄 1 課題研究背景和意義 ................................... 1 2 發(fā)展新能源的必要性 ................................... 2 改善環(huán)境的迫切性 ..................................... 2 現(xiàn)有三大能源短缺性嚴(yán)重制約經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展 ........... 3 3 新能源在交通發(fā)展中應(yīng)用 ............................... 3 新能源分類 .......................................... 3 氫能源自然界儲量十分豐富 ............................. 3 氫能源作為主要內(nèi)燃機燃料 ............................. 4 氫燃料汽車的應(yīng)用發(fā)展 ................................. 4 4 提高能源利用率 ....................................... 5 5 磁懸浮列車 ............................................ 6 世界第一條商業(yè)性運營線 ............................... 9 磁懸浮列車的原理 ..................................... 9 懸浮與推進原理 .................................... 10 導(dǎo)向原理 ......................................... 12 新型磁懸浮列車原理與設(shè)計 ............................ 12 該新型的磁懸浮列車的優(yōu)勢 .......................... 17 該新型的磁懸浮列車 的道岔 .......................... 18 磁懸浮列車模型舉例計算 .............................. 20 磁懸浮發(fā)展優(yōu)勢 ...................................... 21 我國具備發(fā)展磁懸浮列車的需求 ...................... 22 常規(guī)列車受力分析 .................................. 24 磁懸浮鐵路的發(fā)展趨勢 ................................ 26 真空管道磁懸浮系統(tǒng)的優(yōu)點 .......................... 26 真空管道磁懸浮技術(shù)的意義 .......................... 27 6 結(jié)語 ................................................. 29 參考文獻(xiàn) ............................................... 30 致 謝 ................................................. 31 武漢紡織大學(xué) 2020 屆 畢業(yè)設(shè)計論文 1 1 課題研究背景和意義 人類創(chuàng)造了文明，也創(chuàng)造了汽車。汽車的誕生使人類逐步步入現(xiàn)代化的文明進程。 120 余年的汽車發(fā)展史在人類歷史長河僅是一瞬間，但汽車的誕生和發(fā)展卻給人類社會帶來 了巨大而深刻的變化。汽車以其驚人的數(shù)量、卓越的性能和廣泛的用途滲透到人類活動的各個領(lǐng)域，成為 21 世紀(jì)現(xiàn)代文明的主要標(biāo)志，人類不可缺少的生存和發(fā)展趨勢的伙伴。汽車是工業(yè)革命中最有影響、最具代表性的機械，因而自從汽車誕生以來，他一直領(lǐng)導(dǎo)著工業(yè)產(chǎn)品的新潮流；代表不同時期人類對美的追求，在一定程度上反映出該時代文化科學(xué)技術(shù)水平。自 1978 年改革開放以來，中國經(jīng)濟一直保持快速發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)總值 (GDP)從 1978 年的 億元增加到 2020 年的 519322 億元 按照可比價格比算，年平均增長率達(dá)到 %。經(jīng)濟的 繁榮刺激著交通的發(fā)展，特別是道路交通的發(fā)展。中國機動車保有量的增加速度大大高于 GDP 發(fā)展速度，（ 2020 年上半年全國機動車總保有量達(dá) 億輛，其中汽車 億輛，摩托車 億輛。中國成為僅次于美國的世界第二大汽車王國）因而對汽、柴油的需求增長也特別快。能源短缺使未來交通走向新能源、低能耗。開發(fā)新能源和提高能源有效利用率是未來交通運輸?shù)闹饕n題。 21 世紀(jì)人類面臨交通的最大困境就有四個方面：地面擁堵，能源的依賴，環(huán)境破壞，面對自然不可抗拒因素和人為因素的安全問題。其中對石油的依賴問題已經(jīng)日趨嚴(yán)重，與 此同時，美國能源部預(yù)測：石油受其儲量的影響其價格在穩(wěn)定 15 年之后會出現(xiàn)大幅上漲，出現(xiàn)供給萎縮，而依賴石油的航空領(lǐng)域會遭受噩夢般的打擊。各種依賴石油作為能源動力的運輸工具將會阻礙社會的進步和發(fā)展。因此，有前瞻性的開發(fā)能替代石油的新能源和不過分依賴石油的交通運輸方式迫在眉睫。雖然當(dāng)今世界己經(jīng)進入了全球化時代，但是我們的交通運輸方式卻難以適應(yīng)全球化的需求。今天的跨國交通仍與上個世紀(jì)相差不大；就是在國內(nèi)兩個中心城市之間的旅行也不輕松，坐火車要十幾個小時，坐飛機算上機場巴士和安檢的時間也得耗上半天。雖然城市軌道交通能 在一定程度上緩解客流運輸?shù)膿頂D，但是它并不是解決問題的良醫(yī)妙藥，不能在根本上解決全球經(jīng)濟化給我們帶來的交通運輸瓶頸。城市地鐵造價昂貴，換乘不便，并且由于運行速度偏低而導(dǎo)致人均使用能源不經(jīng)濟，但它還給環(huán)境和噪聲污染帶來不少壓力。現(xiàn)代物流在通 武漢紡織大學(xué) 2020 屆 畢業(yè)設(shè)計論文 2 訊技術(shù)上已經(jīng)很現(xiàn)代化了，在網(wǎng)上下訂單幾分鐘就可以搞定，但是一個集裝箱的貨物從中國原產(chǎn)地運到美國消費者手中也要十天半月。信息化的高速高效與交通運輸?shù)牡退俣刃纬删薮蠓床?，?jīng)濟全球化呼喚 21 世紀(jì)的交通運輸現(xiàn)代化，交通運輸瓶頸面臨著一場技術(shù)革命。因此，未來交通運輸需要新的高速運輸模 式。那種 (以往 )認(rèn)為只有人的運輸才需要高速度，貨運沒必要高速的認(rèn)知已經(jīng)徹底的成為過去。 管道化運輸是一個有前景的方向，一方面可以提高物流配送效率，另一方面減少地面交通擁擠壓力和對環(huán)境的污染。但管道中的運行車體如果采用傳統(tǒng)的輪軌車輛模式，則貨物運輸速度不會有很大提高。 真空管道磁懸浮列車系統(tǒng)就是一種未來可以依賴的交通運輸方式。它能解決由于我們 人類過于依賴不可再生能源所要面臨的能源枯竭問題，且能讓我們的交通運輸方式有質(zhì)的變化。與傳統(tǒng)交通方式相比，該系統(tǒng)有以下幾個顯著優(yōu)點： ①運營速度可以比飛機還要快捷 ② 比鐵路運輸 還要安全可靠； ③ 可以像公共汽車一樣高頻率的發(fā)車，乘客可以不必在忍受晚點之痛，更不需要忍受取消預(yù)訂的車次之苦 ④ 比火車更舒適，廉價 ⑤ 該技術(shù)不受地理位置，天氣影響，可以適用在地球各個角落。因此發(fā)展真空管道磁懸浮列車勢在必行。 2 發(fā)展新能源的必要性 改善環(huán)境的迫切性 環(huán)境是當(dāng)今世界普遍關(guān)注的重大課題，這是因為環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，如果人類的生存環(huán)境遭到破壞，將嚴(yán)重阻礙社會經(jīng)濟的發(fā)展和威脅人類的健康與生存。在諸多的環(huán)境問題中，大氣污染是一個十分嚴(yán)重的問題。大氣是人類生存不可缺少的最基本條 件，但由于人類活動和自然過程引起的某些物質(zhì)介入到大氣中，使大氣中固有的正常成分中增加了新的有害成分，一旦積累到足夠的濃度，達(dá)到足夠的時間，就會對人類活動、動植物以及環(huán)境造成危害。大氣污染之所以發(fā)展成一個問題，首先是由于人類對能源的無節(jié)制利用，其次是