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在狭窄的走廊里快走会增工藤萨基加新冠肺炎病毒传播的风险

物理学 2022-06-20 23:59:40

美国物理研究所 在狭窄的走廊和开放的空间里,行走的人咳嗽产生的飞沫以不同的方式扩散

在一个开放的空间里,液滴大范围分散附着在人身上;在狭窄的走廊里,水滴集中在一个小气泡里,并被留在后面

信用:杨 在新冠肺炎可能扩散的情况下,计算模拟已被用于准确预测气流和液滴扩散模式

在《流体物理学》杂志上,研究结果显示了空间形状在模拟携带病毒的水滴如何在空气中运动方面的重要性

模拟被用来确定在不同形状的空间中行走的个体后面的流动模式

结果显示,在某些情况下,儿童有更高的传播风险,例如在狭长的走廊上,在快速移动的人群后面

以前使用这种模拟技术的研究已经帮助科学家理解了物体,如玻璃屏障、窗户、空调和厕所,对气流模式和病毒传播的影响

先前的模拟通常假设一个大的、开放的室内空间,但没有考虑附近墙壁的影响,比如那些可能存在于狭窄走廊中的墙壁

如果一个人走在走廊上咳嗽,他们的呼吸会排出身体周围和后面的水滴,形成一个尾流,就像船在水中行进时形成的尾流一样

调查显示,在人的躯干正后方存在一个“再循环气泡”,在他们身后大约腰部高度处有一个长长的尾流

“我们发现的流动模式与人体的形状密切相关,”作者肖磊·杨说

“在下游2米处,在口部高度和腿部高度处,尾流几乎可以忽略不计,但在腰部高度处仍然可见

" 在这两种模式下,水滴云在到达地面之前停留在感染者的一半高度,这表明儿童吸入水滴的风险更高

信用:杨 一旦气流模式被确定,研究模拟了从模拟人嘴里喷出的雾滴云的扩散

在计算的这一部分,移动的人周围空间的形状尤其重要

发现了两种扩散模式

在一种模式下,水滴云从移动的人身上脱离,漂浮在那个人的身后,形成一个充满病毒的水滴的漂浮气泡

在另一种模式中,云附着在人的背上,在他们穿过空间时像尾巴一样拖在他们身后

杨说:“在咳嗽五秒后,分离模式的液滴浓度比附着模式高得多。”

“这对于在非常狭窄的走廊等地方确定安全的社交距离提出了巨大的挑战,在这些地方,即使患者离自己很远,也可能吸入病毒飞沫

" 对儿童来说,这种危险尤其大,因为在这两种模式下,水滴云都悬浮在离地面大约一半高度的地方——换句话说,在儿童的口腔水平

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