美国物理研究所 左:普通环形冲洗产生的涡流
右图:冲洗后病毒颗粒大规模扩散
信用:J
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王 研究人员使用计算机模拟来展示冲水马桶如何产生一团含有病毒的雾滴，这种雾滴又大又广，持续时间足够长，以至于其他人可以吸入
最近的研究表明，导致新冠肺炎的新型冠状病毒可以在人类消化道中存活，并出现在感染者的粪便中，这增加了这种疾病通过使用厕所传播的可能性
冲厕所会产生大量的湍流，定性证据表明这会传播细菌和病毒
然而，公众在很大程度上仍然不知道这种感染途径，因为很少进行定量研究来调查这种可能的机制
在《流体物理学》杂志上，精确的计算机模型被用来模拟冲水马桶中的水流和气流以及由此产生的水滴云
研究人员使用了一套标准的流体动力学公式，即纳维尔-斯托克斯方程，来模拟两种马桶的冲水过程——一种是只有一个进水口的冲水过程，另一种是有两个进水口的冲水过程
研究人员还使用了一个离散相模型来模拟大量微小液滴的运动，这些液滴可能是从抽水马桶中喷射到空气中的
最近，一个类似的模型被用来模拟人类咳嗽时喷出的气溶胶液滴的运动
模拟的结果令人震惊
当水从一侧倒入马桶时，它会冲击到另一侧，形成漩涡
这些漩涡继续向上进入碗上方的空气，携带液滴到近3英尺的高度，在那里它们可能被吸入或沉淀在表面上
这些水滴非常小，它们在空气中漂浮超过一分钟
带有两个进水口的马桶产生更大速度的向上流动的气溶胶粒子
该论文的合著者、扬州大学的纪表示:“可以预见，当厕所被频繁使用时，速度会更快，比如在繁忙时段的家庭厕所或服务于人口稠密地区的公共厕所。”
模拟显示，对于带有两个入口的马桶，近60%的喷射颗粒会高出马桶座圈
解决这个致命问题的一个方法是在冲洗前简单地关闭盖子，因为这样可以减少气溶胶的传播
然而，在许多国家，包括美国，公共厕所的厕所通常没有盖子
这造成了严重的危险
研究人员还建议，更好的马桶设计应该包括一个在冲水前自动关闭的盖子
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