Моделирование течения разреженных газовых смесей в устройствах с подвижной и изменяющей форму границей

Автор: Василий Викторович Косьянчук

Соавторы:

Организация: НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Разделение газовой смеси на компоненты является важной технологической задачей во многих отраслях производства. Эффективные технологии газоразделения востребованы при очистке и обработке попутного нефтяного газа, получении азота, кислорода и благородных газов из воздуха, очистке воздуха от углекислого газа, разделении сероводородных смесей, разделении изотопов.

В настоящее время для решения этих задач применяются самые различные методы, многие из которых зачастую являются крайне ресурсозатратными, и поэтому постоянно ведется поиск новых, более дешевых и эффективных технологий.

В последние десятилетия с развитием микротехнологий, а также мембранных технологий появилась практическая возможность разделения газовых смесей за счет новых эффектов, реализующихся при течениях с конечными числами Кнудсена. В докладе рассматривается ряд новых постановок о течении газовых смесей в микроустройствах с подвижными элементами.  Представленные постановки изучаются численно с использованием метода прямого статистического моделирования Монте-Карло (ПСМ), и условно разбиваются на две группы: (1) устройства с элементами, совершающими гармоническое движение – осциллирующее или волновое [1,2], а также (2) устройства с элементами, совершающими вращательное движение – аналоги различных конфигураций молекулярных насосов [3,4].