美国物理研究所
信用:CC0公共领域
新冠肺炎·疫情揭示了理解公共交通通风系统如何传播病毒以及呼出的飞沫如何在通风空间中进化的紧迫性
研究人员想知道这些通风系统是否能被改进以减少病毒传播
在《流体物理学》一书中，IBM Research Europe的研究人员开发了一个模型，该模型具有前所未有的详细程度，并专注于无症状传播更具特征的条件
多物理模型涉及空气和液滴动力学、热传递、蒸发、湿度和通风系统的影响
作者卡洛斯·佩尼亚-蒙费勒说:“通过观察水滴和气流，你会意识到我们周围发生的许多未被注意到的物理现象，比如自然身体羽流、呼气和通风之间的复杂相互作用。”
“在预防感染风险方面，这正是难以控制的地方
" 研究人员分析了当一排坐在通风空间的乘客呼出语音液滴时会发生什么，就像公共交通工具中的情况一样
在其中一些系统中，空气从顶部注入，从底部通过靠近窗座的通风口排出
这产生了内部再循环，以提高热舒适性并去除污染物，但研究人员感兴趣的是某些座椅位置是否会对循环产生不利影响
研究小组发现，呼气后不久，靠窗座位上的飞沫上升得更多，侵入其他乘客空间的程度更小
此外，中间座位释放的飞沫对过道乘客的污染更大，这表明过道座位上个人通风的向下流动可能会使飞沫向下移动，增加感染风险
从过道释放出来的水滴立即被通风系统拖走
研究人员非常详细地模拟了各种场景，比如不同座位上的乘客发几秒钟的元音
通过创建流场的详细表示和跟踪每一个液滴，他们能够重建他们的通风路径
未来，该团队将重现更接近公共交通工具上各种人类活动的条件，以帮助为未来通风系统的行动、设计和操作提供信息，从而实现更安全的环境
佩尼亚-蒙费雷尔说:“这些高分辨率模拟主要集中在公共交通工具上，但也可以扩展到商业或住宅建筑、医疗保健设施、办公室或学校。”
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