中文摘要：

本研究建立了层叠磁体阵列氧气富集实验系统，完善了微量氧浓度变化量的精确测量方法。实验研究了双磁体结构及层叠磁体阵列结构磁场分布；流道气体压力分布，阻尼层以及气体流量控制装置的阻力损失对流道内气体流动行为的影响；研究了双磁体结构以及层叠磁体阵列结构中气体的磁致气流行为，以及气压、温度、束口等因素对磁致气流行为的影响。获得了氧富集率约1%的实验结果，超过目前磁致氧气富集世界最高水平（日本0.4%，1984年，本组0.65%，2007 年）取得了梯度磁场方法氧富集水平的突破。该方法已授权2项、公开1项国家发明专利，有望发展成为具有完全自主知识产权、极低运行能耗的氧气富集新技术。理论研究了在梯度磁场作用下顺、抗磁性混合气体中的组分传递规律，建立了梯度磁场空间中顺、抗磁性气体磁致行为的物理及数学模型。从微观角度，采用直接模拟蒙特卡洛方法（DSMC）理论计算在磁化力作用下顺、抗磁性气体分子运动规律；从宏观角度，根据组分的动量及质量守恒定律，建立了空气稳定流动时由梯度磁场控制的顺磁性氧气的组分质量传递方程，理论分析了在不同强度梯度磁场作用下氧气传递及分布规律。