Trenneffekte in Stoßwellen

Stromungsprozesse ermoglichen durch den Aufbau geeigneter Gradientenfelder die Entmischung der Komponenten von Gas­ gemischen, sofern deren MolekUle zumindest unterschiedli­ che Massen oder StoBquerschnitte besitzen. Das grundlegen­ de physikalische Verstandnis solcher Entmischungsvorgange liefert die kinetische Gastheorie 11,371; insbesondere die Ergebnisse der Chapman-Enskog-Naherung zeigen, daB die trei­ benden Krafte fUr eine Entmischung die Gradienten des Druk­ kes und der Temperatur sind, wahrend Dichtegradienten mei­ stens lediglich zu einem Ausgleich fUhren, es sei denn, man nutzt in einem ProzeB die unterschiedlichen Diffusions­ geschwindigkeiten aus. Methoden zur Trennung von Gasgemischen mit MolekUlsorten~ die sehr kleine Massenunterschiede haben (Isotope),haben in den letzten Jahren im Zusammenhang mit der Energiewandlung zunehmend an Interesse gewonnen. Es handelt sich dabei urn Verfahren, die - abweichend von dem klassischen Gasdiffu­ sionstrennverfahren - aerodynamische Stromungsprozesse fUr die Trennung ausnutzen 1441. Einige dieser Verfahren, wie beispielsweise die TrenndUse 1451, haben bereits einen der­ art hohen Stand der Entwicklung erreicht, daB sie technisch einsatzbereit sind. Andere Verfahren, wie etwa die gegenein­ ander gerichteten Freistrahlen 1461, das Trennrohr 1471, das Wirbelrohr 1481, sowie die Trennung des in einen Freistrahl eindringenden Hintergrundgasgemisches (Jet-Membrane-Verf. ) 139,401, die gekreuzten Molekularstrahlen 1491 und der auf Geschwindigkeitsschlupf basierende ProzeB der Trennung 1501, stecken noch in den Anfangen der Entwicklung; weder ihre Optimierung noch eine Abschatzung ihrer Brauchbarkeit ist moglich, da zahlreiche Phanomene in komplexen Stromungen die­ ser Art noch nicht genUgend verstanden werden.