美国物理研究所 概述开发的模型的互连的流程图
信用:Swetaprovo Chaudhuri,Saptarshi Basu,Prasenjit Kabi,Vishnu R Unni和Abhishek Saha 众所周知,导致新冠肺炎病的SARS-CoV-2病毒是通过被感染者咳嗽、打喷嚏或说话时喷出的呼吸道飞沫传播的
因此,许多研究旨在更好地了解液滴运动和蒸发,以更深入地了解传输
在《流体物理学》的一篇论文中,研究人员从第一性原理出发,利用呼吸液滴的空气动力学和蒸发特性,开发了一个类似新冠肺炎大流行早期的数学模型
研究人员用一种反应机制模拟了大流行的动力学,其中每种反应都有一个速率常数,该常数是通过计算受感染者喷出的传染性雾滴和健康人喷出的雾滴之间的碰撞频率获得的
“因此,雾滴云的大小、它移动的距离以及雾滴的寿命,都是我们利用质量、动量、能量和物种守恒计算的重要因素,”作者之一斯韦塔普罗沃·乔杜里说
这个模型可以用来估计水滴能存活多久,它们能走多远,以及哪个大小的水滴能存活多久
然而,正如乔杜里补充的,“实际情况可能会因风、湍流、空气再循环或许多其他影响而变得复杂
" “在没有风的情况下,根据环境条件,我们发现水滴在蒸发或逃逸之前会移动8到13英尺,”合著者阿布舍克·萨哈说
这一发现表明,可能超过6英尺的社交距离是必不可少的
此外,存活时间最长的水滴的初始尺寸在18-50微米的范围内,这意味着口罩确实有所帮助
这些发现可能有助于为关注学生或员工密度的学校和办公室的重新开放措施提供信息
另一位作者萨普塔什·巴苏说:“这个模型并没有宣称能预测新冠肺炎病毒的确切传播。”
“但是,我们的研究表明,液滴蒸发或干燥时间对环境温度和相对湿度高度敏感
" 更广泛地说,这种多尺度模型和连接两个尺度的坚实理论基础——宏观大流行动力学和微观微滴物理学——可能成为阐明环境在通过呼吸道微滴传播感染中的作用的有力工具
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