Động lực học chất lỏng cho thấy lý do tại sao bạn nên đeo khẩu trang ở ngoài trời để ngăn tiếp xúc với Coronavirus

Máy bay phản lực mô phỏng xoáy lớn

Mô hình mô phỏng xoáy lớn đại diện cho sự phát triển của máy bay phản lực ho. Tín dụng: Viện Công nghệ Ấn Độ Bombay

Gió thổi cùng hướng với cơn ho có thể làm tăng khả năng lây truyền vi rút.

Vì biến thể delta có khả năng lây nhiễm cao của coronavirus tiếp tục lan rộng trên khắp Hoa Kỳ, các hướng dẫn từ Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh khuyến cáo ngay cả những người đã được tiêm chủng nên đeo khẩu trang trong nhà để ngăn ngừa phơi nhiễm và lây truyền.

Tuy nhiên, điều chưa rõ ràng là mọi người nên làm gì khi ra ngoài.

Trong Vật lý chất lỏng, của Nhà xuất bản AIP, các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Ấn Độ Bombay đã phát hiện ra khi một người ho ở ngoài trời, gió thổi cùng chiều có thể lan truyền virus nhanh hơn trong khoảng cách xa hơn so với trong điều kiện yên tĩnh.

“Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng ở chỗ nó chỉ ra nguy cơ nhiễm trùng gia tăng mà việc ho cùng chiều với gió có thể gây ra,” đồng tác giả Amit Agrawal cho biết. “Dựa trên kết quả, chúng tôi khuyên bạn nên đeo khẩu trang ở ngoài trời, đặc biệt là trong điều kiện mát mẻ.”

Mô hình mô phỏng xoáy lớn Cough Jet

Mô hình mô phỏng xoáy lớn đại diện cho sự phát triển của máy bay phản lực ho. Nhà cung cấp hình ảnh: Viện Công nghệ Ấn Độ Bombay

Các hướng dẫn khác, chẳng hạn như ho bằng khuỷu tay hoặc quay mặt đi khi ho, nên được tuân thủ để giảm lây truyền khi giao tiếp ngoài trời.

Hầu hết các nghiên cứu mô hình hóa dòng chảy của ho bằng cách sử dụng các luồng không khí hoặc một cấu hình rung động đơn giản. Nhưng ho thực sự phức tạp hơn, biểu hiện dòng chảy hỗn loạn với các cấu trúc xoáy nổi bật xoáy như xoáy nước nhỏ.

Để khảo sát những xoáy này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô phỏng xoáy lớn, một mô hình số trong động lực học chất lỏng tính toán mô phỏng sự hỗn loạn. Họ đã mô phỏng các tia ho trong điều kiện mát mẻ và trong điều kiện yên tĩnh đại diện cho một môi trường trong nhà điển hình.

Những mô phỏng này cho thấy ngay cả một làn gió nhẹ khoảng 5 dặm / giờ cũng có thể làm giảm khoảng cách xã hội hiệu quả khoảng 20%, từ 3-6 feet đến 3,6-7,2 feet, tùy thuộc vào cường độ ho. Ở tốc độ 9-11 dặm / giờ, sự lây lan của vi rút tăng theo khoảng cách và thời gian.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các xoáy cho phép các giọt lớn hơn tồn tại trong không khí lâu hơn so với những gì đã được giả định, làm tăng thời gian cần thiết để pha loãng đầy đủ tải lượng vi rút trong không khí trong lành. Khi phản lực ho phát triển và lan rộng, nó tương tác với gió thổi theo cùng một hướng, và các giọt nhiễm độc lớn hơn sẽ bị mắc kẹt trong các xoáy của phản lực thay vì rơi xuống đất tương đối nhanh chóng dưới tác dụng của trọng lực.

Agrawal cho biết: “Sự gia tăng thời gian cư trú của một số giọt lớn hơn sẽ làm tăng tải lượng vi rút truyền qua vòi phun ho và do đó, có khả năng lây nhiễm bệnh”. “Nhìn chung, nghiên cứu nhấn mạnh khả năng lây nhiễm tăng lên khi có gió nhẹ.”

Tham khảo: “Ảnh hưởng của đồng dòng chảy đến động lực học chất lỏng của một tia ho có liên quan đến sự lan truyền của COVID-19”Bởi Sachidananda Behera, Rajneesh Bhardwaj và Amit Agrawal, ngày 12 tháng 10 năm 2021, Vật lý chất lỏng.
DOI: 10.1063 / 5.0064104

Bạn cũng có thể thích

Menu