Termisk analys av Hyperloop: Utmaningar och lösningar

Sammanfattning

Detta examensarbete undersöker de termiska utmaningarna i framtida Hyperloop-transportsystem där höga hastigheter och vakuummiljö ställer specifika krav på värmehanteringen. Genom en kombinerad litteraturstudie och numerisk simulering i MATLAB analyseras hur värme genereras i systemet, särskilt från motorer, levitation, assagerare och interna faciliteter, samt hur denna värme kan avledas. Studien visar att konventionella kylmetoder är otillräckliga i vakuummiljöer eftersom konvektion blir verkningslös och strålning istället utgör den dominerande värmeöverföringsmekanismen. En två-nodsmodell utvecklas för att simulera temperaturfördelning och energi flöden i poddens struktur och luft. Resultaten visar att passiv kylning med is kan fungera men är opraktisk eftersom cirka 2% av poddens volym krävs för att hålla temperaturen inom rimliga nivåer. Även andra passiva metoder, såsom kylflänsar, presenteras men deras effekt är begränsad av vakuumets låga konvektionskapacitet. Därför krävs en aktiv kylmetod såsom evaporations- eller sublimationskylning för att på ett effektivt, hållbart och praktiskt sätt hantera överskottsvärmen. Arbetet identifierar även viktiga faktorer för utformningen av framtida kylsystem i Hyperloop med särskilt fokus på energieffektivitet och hållbarhet.