布朗大学 一项新的研究着眼于汽车客舱内的气流模式如何影响SARS-CoV-2和其他空气传播病原体的传播
通过计算机模拟，该研究着眼于不同窗户配置下司机和乘客之间共享气溶胶粒子的风险
更红的阴影表示更多的粒子
当窗户关闭时(左上角)，风险更高，当窗户打开时，风险降低
最好的情况是所有的窗户都开着(右下角)
学分:布鲁尔实验室/布朗大学 一项关于汽车客舱内气流模式的新研究提供了一些建议，有助于在与他人分享乘坐体验的同时，降低新冠肺炎病毒传播的风险
这项由布朗大学的一组研究人员进行的研究，使用计算机模型来模拟一辆小型车内的气流，该车有不同的窗户打开或关闭组合
模拟显示，打开窗户——窗户越多越好——会产生气流模式，显著降低驾驶员和单个乘客之间交换的空气粒子的浓度
研究人员发现，对汽车通风系统进行爆破后，空气流通速度远不如几扇打开的窗户
“根据我们的计算机模拟，开着窗户、开着空调或暖气到处跑绝对是最糟糕的情况，”布朗大学工程学院的研究生、该项研究的合著者阿西曼舒·达斯说
“我们发现最好的情况是所有四扇窗户都打开，但即使打开一扇或两扇，也比全部关闭好得多
" 达斯和瓦格斯·马泰共同领导了这项研究。瓦格斯·马泰是布朗大学的前博士后研究员，现在是马萨诸塞州阿默斯特大学的物理学助理教授
这项研究发表在《科学进步》杂志上
今天发表在《科学进展》上的一项研究着眼于汽车客舱内的气流模式如何影响SARS-CoV-2和其他空气传播病原体的传播
模拟产生了一些潜在的违反直觉的发现
例如，人们可能认为直接在每个居住者旁边打开窗户可能是减少暴露的最简单的方法
模拟发现，虽然这种配置比根本没有窗户要好得多，但与在每个乘客对面放下窗户相比，它具有更高的暴露风险
布朗大学的工程学教授、该研究的资深作者肯尼·布鲁尔说:“当乘客对面的窗户打开时，水流从司机后面进入车内，扫过乘客后面的车厢，然后从乘客一侧的前窗出去。”
“这种模式有助于减少司机和乘客之间的交叉污染
“学分:布鲁尔实验室/布朗大学 研究人员强调，没有办法完全消除风险——当然，还有美国政府目前的指导
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疾病控制中心指出，推迟旅行和呆在家里是保护个人和社区健康的最佳方式
这项研究的目的只是研究车内气流的变化如何会恶化或降低病原体传播的风险
研究中使用的计算机模型模拟了一辆汽车，大致基于一辆丰田普锐斯，里面有两个人——一名司机和一名乘客坐在司机对面的后座上
研究人员选择这种座位安排是因为它最大化了两个人之间的物理距离(尽管仍然小于疾控中心推荐的6英尺)
这些模型模拟了以每小时50英里的速度行驶的汽车周围和内部的气流，以及来自司机和乘客的气溶胶的运动和浓度
气溶胶是可以在空气中停留很长时间的微小颗粒
它们被认为是非典病毒传播的一种方式，尤其是在封闭空间
就气溶胶传播而言，打开窗户更好的部分原因是因为它增加了车内每小时的空气变化次数，这有助于降低气溶胶的总体浓度
但是研究人员说，乙酰胆碱只是故事的一部分
该研究表明，不同的开窗组合会在车内产生不同的气流，从而增加或减少对剩余气溶胶的暴露
左边是计算机模拟，右边是同样情况的图解
Mathai和他的同事建议，如果你不能打开所有的窗户，这可能是一个很好的座位安排和窗户调节场景
学分:UMass Amherst/Mathai实验室 由于空气流经车外的方式，后窗附近的气压往往高于前窗的气压
因此，空气往往从后窗进入车内，从前门出去
在所有窗户都打开的情况下，这种趋势会在机舱的两侧产生两个或多或少独立的气流
由于模拟中的乘客坐在机舱的相对两侧，很少有粒子最终在两者之间转移
在这种情况下，驾驶员比乘客的风险略高，因为车内的平均气流是从后向前的，但与其他情况相比，两位乘客的微粒转移量都要低得多
对一些但不是所有窗口都关闭的场景的模拟产生了一些可能违反直觉的结果
例如，人们可能认为直接在每个居住者旁边打开窗户可能是减少暴露的最简单的方法
模拟发现，虽然这种配置比根本没有窗户要好得多，但与在每个乘客对面放下窗户相比，它具有更高的暴露风险
布朗大学的工程学教授、该研究的资深作者肯尼·布鲁尔说:“当乘客对面的窗户打开时，气流从司机后面进入车内，扫过乘客后面的车厢，然后从乘客一侧的前窗出去。”
“这种模式有助于减少司机和乘客之间的交叉污染
" 当左后车窗和前车窗始终打开时，行驶汽车中的实际空气流量
学分:马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校 研究人员说，重要的是要注意，气流调节不能代替车内两位乘客戴口罩
该发现仅限于潜在接触可能含有病原体的残留气溶胶
该研究没有模拟更大的呼吸道飞沫或被病毒感染的风险
不过，研究人员表示，这项研究为汽车乘客车厢内的空气循环模式提供了有价值的新见解——这在以前很少受到关注
“这是我们所知的第一项真正研究车内小气候的研究，”布鲁尔说
“曾经有一些研究调查了车内有多少外部污染，或者香烟烟雾在车内停留了多长时间
但这是第一次有人详细观察气流模式
" 具有相同气流的同一辆车的三个同时视图
空气从左后侧进入，循环并最终从车辆后部排出
这种配置意味着到达驾驶员的空气相对较少
学分:马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校 这项研究源于布朗大学成立的新冠肺炎研究小组，该小组从整个大学收集专业知识，以解决这一流行病的各方面问题
杰弗里·贝利是病理学和实验室医学的副教授，也是气流研究的合著者，他领导着这个小组
贝利对这项研究进展如此之快印象深刻，马泰建议使用计算机模拟，而布朗大学的实验室研究因大流行而暂停
贝利说:“这确实是一个很好的例子，说明不同的学科可以很快走到一起，产生有价值的发现。”
“我和肯尼简单谈了一下这个想法，在三四天内，他的团队已经在做一些初步测试
在像布朗这样的地方，人们渴望合作和跨学科工作，这是最大的好处之一
"
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