Аннотация:В данной работе представлены результаты численного моделирования прототипа
устройства, использующего эффект температурной транспирации в мембране для
разделения газовой смеси из двух благородных газов. Задача решалась на двух масштабах:
для моделирования массовых потоков компонент через мембрану использовались
результаты численного решения линеаризованного уравнения Больцмана в микроканале;
на макроуровне решалась двумерная система уравнений движения бинарной газовой смеси
совершенных вязких газов при постоянной температуре.
Особое внимание уделено численному методу, разработанному для решения задач
при очень малых числах Маха, а также анализу зависимости эффективности
устройства (в плане приращения концентрации одной из компонент) от всех безразмерных
параметров задачи. Проведено сравнение с численными и экспериментальными данными
существующих исследований.
Расчеты проведены с использованием ресурсов суперкомпьютерного комплекса
МГУ имени М.В.Ломоносова и МСЦ РАН.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 14-01-00310).