高级模拟揭示了空调是如何通过餐厅传播COVID-19气溶胶的

流动和粒子输运示意图

在《流体物理学》中,研究人员报告说,当空调的冷气流与餐桌上的热羽流相互作用,以及在这些流动中携带病毒的粒子的运输时,他们使用先进的模拟方法来捕捉复杂的流动。流动和颗粒运输示意图,突出了两个运输路径,在整个餐厅。人体模型展示了顾客的座位。信贷:汉刘

更有预防措施,如屏蔽下表,提高空调过滤效率,可以减少暴露新型冠状病毒肺炎在空调的餐厅。

Covid-19传输中涉及的详细物理过程和途径仍然不太了解。研究人员决定在超级计算机上使用高级计算流体动力学工具,以加深对传输的理解,并提供对不同环境因素如何影响传播途径和空气传播风险的定量评估。

中国一家餐馆爆发的疫情被广泛报道为COVID-19由气流引起传播的有力证据。但它缺乏关于传播究竟是如何发生的详细调查。

为什么在同一地区的一些人被感染,而另一些人没有?通风和空调在疾病传播中起什么作用?探索这些问题可以帮助开发更精确的预防措施,以提高我们的安全。

液体物理学,来自AIP出版社的Jiarong Hong和明尼苏达大学的同事报告说,他们使用先进的模拟方法来捕捉当空调的冷气流与餐桌上的热羽流相互作用时发生的复杂流动,以及这种流动中携带病毒的颗粒的运输。

“我们的模拟捕捉了各种物理因素,包括湍流气流、热效应、湍流中的气溶胶传输、空调过滤效率有限,以及空间的复杂几何形状,所有这些都在空气传播中发挥作用,”洪说。

尽管最近开展了许多关于COVID-19空气传播的计算机模拟研究,但很少将高保真计算流体动力学模拟的预测与通过接触追踪报告的实际感染疫情直接联系起来。

这项工作是第一个模拟的现实案例,并直接与模拟的预测联系在一起。

“它是通过我们模拟中使用的高级计算工具启用的,可以捕获复杂的流量和气溶胶运输以及涉及现实环境的其他多体性因素,”洪说。

结果表明,高气溶胶暴露指数地区和餐馆内报告的感染模式之间存在显著的直接联系,这为这次广泛报道的疫情的空气传播提供了强有力的支持。

通过使用气溶胶轨迹的流动结构分析和逆时间追踪,研究人员进一步忽略了两个潜在的传输途径:由于与有限的过滤效率相关的桌子和变速器,气溶胶引起的透射率空调。

“我们的工作凸显了更多的预防措施,如柜台下方的屏蔽,并提高空调的过滤效率,”洪说。“更重要的是,我们的研究表明,高保真计算机仿真工具的空气传播风险评估和有效预防措施的发展的能力和价值。”

参考:“仿真研究基于Covid-19爆发与餐馆空调相关的研究”由韩刘,西达,连沉和Jiarong Hong,1921年9月9日,物理的流体
DOI: 10.1063/5.0040188

1评论关于“高级模拟揭示空调如何通过餐厅传播COVID-19气溶胶”

  1. 爱德华Bullister博士。|2月10日,2021年上午5:49|回复

    篇好文章。

    我相信有办法应用这种CFD分离呼出物,减少含covid - v气溶胶的交换;看到的:

    https://www.tdcommons.org/dpubs_series/4064

    爱德华Bullister博士。

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