一种轻质气体管道 【技术领域】
本发明涉及了一种交通运输工程，其目的是实现管道内运输车辆的高速运行。
技术背景
为了实现安全、环保、方便、快捷的交通，世界各国的科学技术人员一直在探索真空管道运输的方式实现超高速的运输，1934年德国工程师肯佩尔获得世界第一个磁浮列车专利，提出在真空隧道中运行磁浮列车，速度达到1800km/h，而迄今为止，此项技术没有实现应用，原因在于在管道中达到高度的真空不仅技术上存在较大难度，投资大，而且也并不安全，因此中国科研人员沈志云、张耀平、于晓东等人提出，在初期阶段可在10-20kPa压强的低压管道中，列车的运行速度为600-1000km/h，但现有的技术研究都只是建立在不同压力条件下以空气为介质的环境中，无论其管道内的压力大小，都无法排除空气阻力对于管道内超高速运输车辆的影响。
【发明内容】
本发明的目的提供一种新型的轻质气体管道工程结构，可以实现常压状态下的管道超高速运输，也可以在低真空或超低真空下实现更高速的的运输。
本发明的目的是这样实现的：采用图1所示的管道结构，由管道(101)、轻质气体(102)，管道(101)内可以装备运输车辆(103)和轨道(104)等，管道(101)为密封结构，保证常压或抽空过程中，外部的空气不能进入内部，管道(101)材料可选防漏水泥，或钢板、工程塑料等，其特征在于，所述管道的功能是实现管内的运输车辆(103)在轻质气体(102)环境下运行，由于轻质气体(102)对运输车辆的气流阻力远小于相同压力的空气，因此在同等压力下，所述轻质气体(102)管道内运输车辆的速度可以几倍或十几倍地提高，从而获得超高速的运行条件，所述轻质气体(102)可以是氢气或氦气，所述氢气占有管道内空间体积的比率为80～100％，所述管道用于轮轨式运输轨道车辆或磁悬浮车辆。
与现有的技术相比，本发明不仅可以显著减小管道内运输车辆的气流阻力，从而提高运行速度，而且因轻质气体的材料资源丰富，可节省能源消耗、降低工程成本，易于建造。
【附图说明】
图1是轻质气体管道的结构图。
图2是常压氢气管道的结构图。
图3是常压氦气管道的结构图。
图4是低压氢气管道的结构图。
【具体实施方式】
实施例1：采用图2所示的管道结构，由管道(101)和常压的氢气介质(105)组成，管道(101)内有轮轨车辆(103)、轮式轨道(104)等，管道(101)为密封结构，保证外部的空气不能进入内部，管道材料可选防漏水泥或钢板、工程塑料等，氢气介质(105)占有管道内空间体积的比率为80～100％，管道(101)内的轮轨车辆(103)在氢气介质(105)环境下运行，由于氢气介质(105)对轮轨车辆(103)的气流阻力约为相同压力空气阻力的1/14，因此在同等压力下，轻质气体管道(101)内运输速度可以提高，从而获得超过1000km/h的经济运行速度。
本方案的特点是采用常压氢气作为中间介质，工程造价低，气流阻力最小，在现有工程技术条件下，容易形成性能价格比很高的管道运输条件。
实施例2：采用图3所示的管道(101)结构，由管道(101)和常压的氦气(108)组成，管道(101)内有磁悬浮车辆(106)、导轨(107)等，管道(101)为密封结构，保证外部的空气不能进入内部，管道(101)材料可选防漏水泥，或钢板、工程塑料等，管道(101)内的磁悬浮车体在氦气环境下运行，由于氦气(108)对磁悬浮车辆(106)的气流阻力约为相同压力空气阻力的1/7，因此在同等压力下，轻质气体管道(101)内运输速度可以显著提高，从而获得超过600km/h的经济运行速度。
本方案的特点是采用常压氦气作为中间介质，气流阻力较小，在现有工程技术条件下，容易形成速度高安全性高的管道运输条件。
实施例3：采用图4所示的管道(101)结构，由管道(101)、磁悬浮车辆(106)、导轨(107)和10-20kPa压强的氢气介质(105)组成，管道(101)为密封结构，保证低压环境下外部的空气不能进入内部，管道(101)材料可选防漏水泥，或钢板、工程塑料等，氢气介质(105)占有管道(101)内空间体积地比率为80～100％，管道(101)内的磁悬浮车体在低氢气介质(105)环境下运行，由于10-20kPa压强的氢气介质(105)对运输车辆的气流阻力约为一个大气压力空气阻力的1/100，因此在同等压力下，轻质气体管道(101)内运输速度可以极大地提高，从而形成超高运行速度。
本方案的特点是采用低压氢气作为中间介质，压力安全与民用航空器相当，管道内气流阻力极小，容易形成速度极高的管道运输条件。