Diseño de sistema de vacío para el tubo de pruebas Hyper-Tube del equipo Hyperloop UPV

Abstract

[ES] Hyperloop es una nueva tecnología en desarrollo que aspira a convertirse en el quinto medio de transporte. Su auge en los últimos años se debe fundamentalmente a la acción de la empresa estadounidense SpaceX, cuyo cofundador es Elon Musk. La tecnología Hyperloop consiste en la generación de vacío en el interior de un tubo a través del cual una cabina se desplaza levitando a alta velocidad. El vacío en el interior del tubo elimina la fricción del vehículo con el aire y la levitación elimina la fricción con el suelo. De esta forma, se evitan las mayores fuerzas de resistencia al avance que tienen otros medios de tranporte como trenes o coches. Hyperloop UPV es un equipo de estudiantes que desarrolla prototipos demostradores de esta tecnología para participar en la SpaceX Hyperloop Pod Competition que se celebra cada año en la sede de SpaceX. Ante la necesidad de poder probar el prototipo en vacío antes de participar en las pruebas finales de la competición se ha puesto en marcha la fabricación de un tubo en cuyo interior se pueda generar una presión de 10 mbar, que cumplirá con las exigencias requeridas en la competición. El objetivo de este TFG es el diseño de los sistemas de vacío necesarios para poder generar vacío en el interior del Hyper-Tube. Este proceso de diseño incluirá la definición de los distintos componentes, la selección d elos componentes a instalar y la confección de los planos de las piezas especiales que deben ser construidas. Asimismo el TFG incluirá la definición de los protocolos de ensayo para la obtención de la información del comportamiento de los diferentes componentes que funcionan a baja presión en el sistema. Finalmente, el proyecto incluirá la validación del funcionamiento de todo el sistema, para lo cual se realizarán las pruebas sobre el prototipo TURIAN del equipo Hyperloop UPV que participará en la "2019 SpaceX Hyperloop Pod Competition".

[EN] Hyperloop is a new technology under development that aims to become the fifth mean of transport. Its boom in recent years is mainly due to the action of the American company SpaceX, whose co-founder is Elon Musk. Hyperloop technology consists of generating vacuum inside a tube through which a cabin moves levitating at high speed. The vacuum inside the tube eliminates the friction of the vehicle with the air and the levitation eliminates the friction with the ground. In this way, the greater forces of resistance to the advance that other means of transport such as trains or cars have are avoided. Hyperloop UPV is a team of students that develops prototype demonstrators of this technology to participate in the SpaceX Hyperloop Pod Competition, held each year at the headquarters of SpaceX. Faced with the need to be able to test the prototype in vacuum conditions before participating in the final tests of the Competition, the Team has begun the manufacture of a tube inside which a pressure of 10 mbar can be generated. This meets the requirements of the competition. This Final Degree Paper presents the design of the vacuum systems necessary to generate the vacuum inside the Hyper-Tube and extract information of the behaviour of different components at low pressure. The process in question ends with the validation of the functioning of the entire system and the testing of the TURIAN prototype of the Hyperloop UPV team before the 2019 SpaceX Hyperloop Pod Competition.

[CA] Hyperloop és una nova tecnologia en desenvolupament que aspira a convertir-se en el quint mitjà de transport. El seu auge en els últims anys es deu fonamentalment a l'acció de l'empresa nord-americana SpaceX, de la qual és cofundador Elon Musk. La tecnologia Hyperloop consistix en la generació de buit en l'interior d'un tub a través del qual una cabina es desplaça levitant a alta velocitat. El buit a l'interior del tub elimina la fricció del vehicle amb l'aire i la levitació elimina la fricció amb el sòl. D'aquesta manera, s'eviten les majors forces de resistència a l'avanç que tenen altres mitjans de tranporte com a trens o cotxes. Hyperloop UPV és un equip d'estudiants que desenvolupa prototips demostradors d'aquesta tecnologia per a participar en la SpaceX Hyperloop Pod Competition que se celebra cada any en la seu de SpaceX. Davant de la necessitat de poder provar el prototip en buit abans de participar en les proves finals de la competició s'ha posat en marxa la fabricació d'un tub en l'interior de la qual es puga generar una pressió de 10 mbar, que complirà amb les exigències requerides en la competició. Este Treball Final de Grau exposa el disseny dels sistemes de buit necessari per a poder generar el buit en l'interior del Hyper-Tube i extraure informació del comportament de distints components a baixa pressió. El procés en qüestió finalitza amb la validació del funcionament de tot el sistema i les proves del prototip TURIAN de l'equip Hyperloop UPV abans de la “2019 SpaceX Hyperloop Pod Competition”.