模拟超级高铁，未来的地面交通系统

超级高铁UPV公司在Ansys麦克斯韦而且Ansys流利软件是他们作为Ansys赞助的学生团队获得的

2016年晚些时候，该团队的一些成员成立了Zeleros公司，该公司决心赢得这场竞赛，将首个商用超级高铁系统推向市场。超级高铁的目的是用一种高速交通解决方案连接城市，该解决方案由乘客和货物吊舱组成，它们在金属管中以高达1000公里/小时的速度移动，与飞机的速度相当。

涡扇发动机的Ansys Fluent气动分析

他们一成立公司，大学里负责Ansys许可证的人就告诉他们，他们现在有资格通过Ansys启动程序．Zeleros立即开始利用该项目的优势，利用Maxwell设计磁悬浮系统，利用Fluent研究通过涡扇和其余车辆管系统的气流。

Zeleros联合创始人兼首席技术官丹尼尔•奥东(Daniel Orient)表示:“在西班牙，很难找到种子基金——你基本上必须通过在沙漠中生存三年并取得进展来证明你的公司的可信度。”“一开始，我们很难筹到工资和笔记本电脑的钱。幸运的是，泽洛斯成功地克服了这些年来获得公众和私人支持的困难。得益于Ansys启动计划，我们能够在符合预算的模拟选项中导航，而无需将模拟工程外包。”

超级高铁的独特方法

Orient将Zeleros应对超级高铁挑战的方法描述为“设计一架没有翅膀的飞机，在管道中飞行”。在超级高铁竞赛中，他们是唯一一家将自己的所有技术都应用到车辆上的公司，比如用于悬浮的电磁铁和用于推力的涡扇发动机。这种方法将使基础设施建设——超级高铁管道——更便宜，更容易维护。其他公司将推进设备放置在管道中而不是运载工具中，但这需要在整个管道中定期重复放置推进设备，这使得基础设施更加昂贵。

Zeleros超级高铁的设计在车辆前部使用了一个涡扇发动机，以减少阻力。

此外，Zeleros还选择了将管内的压力设置为飞机在大约15公里高空飞行时的外部压力。其他设计要求管子处于较低的压力下，理论上可以消除所有阻力，因为没有空气需要处理。泽洛斯选择这种中间压力是考虑到最终的认证。“超级高铁的主要障碍之一将是认证过程，”Orient说。“因为这是一种新的运输技术，它必须安全可靠。因此，通过选择飞机所经历的压力，我们知道已经有了设计和认证的解决方案和标准。”

模拟磁悬浮和涡扇气流

在他们的无翼飞行器设计中，磁悬浮取代了机翼，为吊舱提供所需的升力，使其在不接触管道的情况下穿过管道。它很紧凑，就像发动机里的活塞。位于车辆上部的永磁体和电磁铁的组合控制了车辆顶部和管壁之间的距离。Zeleros工程师通过电磁铁和间隙传感器在闭环控制系统中连续测量永磁体和车顶之间的距离来控制永磁体和车顶之间的距离。

直线机床的瞬态电磁仿真

“我们用麦克斯韦来模拟这个过程，因为这是一个不稳定的系统，”Orient说。“如果回路中的所有东西都不受控制，永久磁铁就会掉下来或飞到屋顶上。”利用麦克斯韦，他们可以改变间隙距离和流经电磁铁的电流，并测量磁力。然后，他们可以在一个小规模的测试模型上进行实验，以验证麦克斯韦的结果。Orient说:“这种模拟在磁侧很容易进行，因为方程相当完整，结果与实验数据非常吻合。”“你得到的结果非常真实。”

Zeleros团队使用Fluent对这一复杂系统进行建模，车辆前部的涡轮风扇由电动马达驱动，吸收空气以减少阻力。空气从车辆后部排出。他说:“这个过程产生了我们需要的推力，以保持车辆以理想的速度移动。”

快速、无污染的陆路旅行的承诺

由于整个系统由电力驱动，与飞机不同，超级高铁不会产生任何污染物。快速地面旅行的可用性还可以减少机场的拥堵，因为每年都有更多人乘坐飞机(不考虑2020年和COVID-19导致的旅行减少)。尽管早期的宣传称超级高铁将在一两年内准备就绪，但Orient表示，在成为现实之前，还有很多工作要做。泽洛斯计划在2027年推出一个操作系统。认证可能还需要两到三年的时间，所以他们的目标是在2030年进行商业发射。第一个到达终点线的团队可能会对超级高铁本身的设计产生重大影响。

泽洛罗斯超级高铁设计的渲染图

Orient说:“现在超级高铁的知名度越来越高，我们正试图证明我们的概念是可行的，而且足够便宜。”“这是一场竞赛，不同的公司致力于相同的概念，但却有不同的解决方案。Ansys软件将在这场竞争中帮助我们。”

请查看Ansys启动程序有关您的公司如何参与的详细信息，请参阅Web页面。