美国物理研究所
实验流体力学显示了与尾流相对应的人上下楼时液滴分散的不同模式
信用:王洪平 随着许多人在冬季前往室内，呼吸道飞沫成为新冠肺炎病毒传播的主要因素，科学界对飞沫传播背后的动力学重新产生了兴趣
事实证明，在尺寸从小于1微米到1000微米的粒子的各种场景中模拟这种行为具有挑战性
在AIP Advances中，王洪平和他的团队展示了模型如何驱动呼吸液滴从水洞内的人体模型上掉落，水洞以不同的角度倾斜，以模拟一个人上下楼梯
“由于不同的尾流，观察到两种不同的液滴分散模式，”王说
“这些结果表明，我们应该低着头朝着地面咳嗽，以确保大多数水滴进入尾流区
" 这组3D打印人体模型使用白色树脂，每一个都有不同的倾斜角度来代表我们上楼时自然的倾斜和下楼时的向后倾斜
将每个人体模型放入水隧道后，他们将空心玻璃微球引入隧道
当被激光照射时，玻璃微球提供了一种可视化人体模型后面流动运动的方法
这个流场，通常被称为尾流，是用一种叫做粒子图像测速仪的技术研究的
在计算机模拟中，低于头部并向地面移动的粒子被每个人体模型的尾流捕获并向下移动
似乎头顶上的粒子能够水平移动相对较远的距离，就好像它们是从头顶发出的一样
对于倾斜反映上楼的人体模型，粒子集中在肩部以下，并以较短的移动距离向下移动
为了模拟下降，分散在人的头上的粒子被带到很远的地方
“主要的挑战是如何利用水中的粒子来模拟空气中的水滴，”王说
“最令人惊讶的是，由于尾流的诱导，高于头部的粒子可以比低于头部的粒子传播更长的距离
" 王下一步想研究当真实的人在实验条件下行走时咳嗽的3D效果
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