Корреляционные связи и асимптотика динамики сорбции в регенеративном патроне изолирующего респиратора

Abstract

Обычно для моделирования работы изолирующего респиратора решается задача динамики сорбции. Результат, получаемый при данных начальных и граничных условиях, однозначно описывает эволюцию проскока примеси через фильтр. Однако координата элементарного акта сорбции достоверно непредсказуема. Поэтому возможен теоретико-вероятностный подход к моделированию рабочего процесса изолирующего респиратора на химически связанном кислороде. Его дальнейшему развитию посвящена настоящая статья. К моделированию динамики сорбции подключен дополнительный мощный ресурс в виде основных теорем теории вероятностей. Случайная координата элементарного акта сорбции молекулы СО2, ее дисперсия и время работы респиратора рассмотрены как системы непрерывных, корреляционно связанных случайных величин. Установлена симметрия относительно перестановки аргументов условной плотности вероятности координаты элементарного акта сорбции при данном значении времени. Показано, что независимо от критического проскока сорбтива срок защитного действия фильтра пропорционален его длине. С помощью полученных корреляционных зависимостей, неравенства Чебышева и условия экстремальности энтропии установлена нормальная асимптотика эволюции закона распределения случайной координаты элементарного акта сорбции и связанного с ним проскока сорбтива через фильтр. Обоснованы границы применимости такой асимптотики. Построена зависимость безразмерной длины фильтра, достаточной для формирования нормальной асимптотики динамики сорбции, от уровня критического проскока примеси. Указано минимальное значение критического проскока, позволяющее для определения срока защитного действия фильтра использовать соотношения, отражающие нормальную асимптотику процесса.