Аннотация:
Разработана аналитическая теория газодинамического разделения
компонентов газовых смесей и изотопов в поле течения легкого
вспомогательного газа. Коэффициент разделения вычисляется статистическим
методом интегрирования по траекториям движения тяжелых частиц. Показано, что
основная характеристика разделительного элемента — зависимость коэффициента
разделения от доли отбираемого компонента — хорошо согласуется с измеренной
экспериментально. Аналитические результаты подтверждаются специально
проведенным в работе моделированием процесса газодинамического разделения
методом Монте–Карло. Специально поставленным экспериментом по влиянию
центробежных сил в потоке легкого газа на характеристики процесса
газодинамического разделения показано, что рассмотрение задачи
в гидродинамическом приближении Чепмена–Энскога в отличие от предложенной
статистической теории приводит к качественному противоречию с экспериментом.
Обсуждаются практические приложения разработанной теории для выбора схем
газодинамических сепараторов масс-спектрометров.