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[基础理论] 流体力学报告:新冠病毒传播距离被严重低估!

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发表于 2020-5-20 09:07 | 显示全部楼层 |阅读模式

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新冠病毒的传染威力被严重低估了
通常,在美国社交距离social distance 规定人们公共场合下要保持1.8米的距离。然而,麻省理工学院的副教授流体力学专家Lydia Bourouiba发表在《美国医学会杂志》上的一项研究中表明,在适当的条件下,喷嚏、咳嗽和呼气产生的飞沫液滴可以在空气中停留并扩散超过8米远!
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研究人员从不同角度拍摄了喷出的飞沫的走向,看不见的飞沫可以在空气中扩散至8米开外。含有病毒的液雾或者液滴的扩散距离与诸多因素有关,比如人的生理特点、周围环境、空气的湿度和温度等。咳嗽时病毒传播的距离最远可达5到6米,而打喷嚏传播距离最远则可至8米。
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根据Bourouiba的研究,之所以新冠病毒传播距离被严重低估,是由于人们对携带病毒液滴的细微程度和传播广度判断不足。这类液滴的尺寸达到微米级,几乎是看不见的。
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喷嚏和咳嗽是由一团携带周围空气的云团构成的,云团内部传输着各种大小的水滴。这种被周围空气夹住的浮云可以提供水滴的水分和热量,防止其在外部蒸发。在气体云中,一滴液滴的寿命可以大大延长,从几秒钟延长到几分钟,最多可达1000倍。

CFD分析在预防病毒方面的研究
社交安全距离分析:
病毒液滴可以在空气中迅速扩散。咳嗽产生的水滴会扩散到一米外的人的脸,脖子和衣服上。在两米处,由于重力将载流液滴拉到地面,则风险会大大降低。

户外锻炼安全距离分析:
在户外锻炼时,标准的距离间隔是不够安全的。TUe&KU Leuven公司的Bert Blocken和Fabio Malizia进行的分析表明,需要更多的空间来避免跑步者或骑车人对病毒的传播。

口罩佩戴的有效性分析:
长时间正确佩戴口罩可能会感到不适并引起不适,但是,必须确保口罩的有效性。
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室内消毒分析:
对房间和设施进行消毒(无论是为患者做准备还是在发现病毒的地方),有助于遏制病毒的传播并保护弱势群体的健康。Ansys合作伙伴InSilicoTrials Technologies进行的模拟优化了净化过程,以确保洁净室。
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疫苗生产研究:
一旦确定了疫苗,生物制药行业面临的最大挑战之一就是将疫苗的生产规模从实验室扩大到工业规模。通过在虚拟环境中使用仿真,制药公司可以增加他们第一次正确实施放大流程的机会。
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呼吸机设计与制造分析:
医疗设备行业使用模拟来优化通风机的设计,基于物理的仿真是加速产品开发并确保这些设备尽快满足需求的最有效方法。
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吸入药物优化:
通过对吸入器如何将药物输送到肺部进行建模,模拟可以帮助医疗设备公司改善吸入器的设计,并帮助医生培训患者如何使用吸入器以达到最佳效果。
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来源:南流坊微信公众号(ID:CFD_SIM),内容综合整理自公众号“走进美国休斯顿”,ANSYS官网。

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