Шесть футов недостаточно далеко, чтобы остановить передачу вируса при слабом ветре: исследование
Воздушная передача вирусов, таких как вирус, вызывающий COVID-19, не совсем понятна, но хорошей отправной точкой для изучения является более глубокое понимание того, как частицы распространяются по воздуху, когда люди кашляют.
В статье, опубликованной в журнале Physics of Fluids , Талиб Дбук и Димитрис Дрикакис обнаружили, что даже при небольшом ветре 4 км / ч слюна движется на 18 футов за 5 секунд.
«Капельное облако затронет как взрослых, так и детей разной высоты», — сказал Дрикакис. «Более короткие взрослые и дети могут подвергаться большему риску, если они находятся в пределах траектории движения капель слюны ».
Слюна — сложная жидкость , и она перемещается в подвешенном состоянии в объеме окружающего воздуха, выделяющегося при кашле. Многие факторы влияют на то, как движутся капли слюны, включая размер и количество капель, как они взаимодействуют друг с другом и окружающим воздухом, когда они рассеиваются и испаряются, как передаются тепло и масса, а также влажность и температура окружающего воздуха.
Чтобы изучить, как слюна движется по воздуху, Дбук и Дрикакис создали компьютерную симуляцию гидродинамики, которая исследует состояние каждой капли слюны, движущейся в воздухе перед кашляющим человеком. Их моделирование учитывало влияние влажности, дисперсионной силы, взаимодействия молекул слюны и воздуха, а также то, как капли изменяются от жидкости к пару и испаряются.
Вычислительная область в симуляции — это сетка, представляющая пространство перед кашляющим человеком. Анализ включал выполнение дифференциальных уравнений в частных производных на 1008 каплях слюны и решение в общей сложности приблизительно 3,7 миллиона уравнений.
«Каждая ячейка содержит информацию о таких переменных, как давление, скорость жидкости, температура, масса капли, положение капли и т. Д.», — сказал Дбук. «Цель математического моделирования и симуляции состоит в том, чтобы учесть все реальные механизмы связи или взаимодействия, которые могут иметь место между основным объемным потоком жидкости и каплями слюны, а также между самими каплями слюны».
Необходимы дальнейшие исследования для определения влияния температуры поверхности земли на поведение слюны в воздухе и для изучения внутренней среды, где кондиционирование воздуха значительно влияет на движение частиц в воздухе.
«Эта работа является жизненно важной, поскольку она касается руководящих указаний в отношении расстояний для здоровья и безопасности, способствует пониманию распространения и передачи заболеваний, передаваемых по воздуху, и помогает сформировать меры предосторожности на основе научных результатов», — сказал Дрикакис.
