Сотрудники механико-математического факультета и НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова провели многомасштабное моделирование нового газоразделительного устройства, основным элементом которого является мембрана с приложенным к ней перепадом температур. Результаты своего исследования ученые опубликовали в журнале Separation and Purification Technology.

«Было показано, что данное устройство позволяет выделять из смеси газов легкую компоненту с любой чистотой, вплоть до 100%», — рассказали авторы статьи Василий Косьянчук, аспирант механико-математического факультета МГУ, младший научный сотрудник лаборатории наномеханики НИИ механики МГУ, и Артем Якунчиков, кандидат физико-математических наук, доцент механико-математического факультета МГУ, старший научный сотрудник лаборатории наномеханики НИИ механики МГУ.

Для моделирования данного устройства авторы исследования разработали гибридный численный метод, совмещающий решение модельного уравнения Больцмана в каналах мембраны с адаптированным для близких к нулю чисел Маха методом решения уравнений Навье — Стокса во внешней части устройства.

«Результаты работы свидетельствуют о большом потенциале этого метода разделения (использование перепада температур в мембране). Рассмотренное устройство может расширить область применения мембранных методов разделения в энергетической, химической, нефтехимической и газовой отраслях промышленности», — заключили ученые.