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O estudo usa a dinâmica computacional da fluido-partícula para explorar o transporte do aerossol no modelo da sala de aula

Enquanto o vírus COVID-19 continua a espalhar ao redor do mundo, estudar o transporte do aerossol e da gota dentro dos ambientes diferentes pode ajudar a estabelecer medidas eficazes, física-informado para a mitigação do vírus.

Um dos ambientes os mais importantes para ganhar uma compreensão rápida sobre a propagação de COVID-19 é dentro da sala de aula da escola.

A distribuição da velocidade de fluxo e o tamanho de partícula são chaves no transporte do aerossol, que é uma das propagações principais das maneiras COVID-19, quando as partículas do aerossol são liberadas durante a exalação, falar, tossir, ou espirrar.

Na física dos líquidos, do AIP que publica, a universidade de pesquisadores de New mexico usou a dinâmica computacional da fluido-partícula para explorar o transporte do aerossol dentro de um modelo com ar condicionado da sala de aula.

Descobriram aumentos dos indicadores de abertura a fracção das partículas que retiram o sistema por quase 40%, ao igualmente reduzir a transmissão do aerossol entre povos dentro.

Quase 70% de partículas expiradas de 1 mícron retiram o sistema quando os indicadores estão abertos. E o condicionamento de ar remove até 50% das partículas liberadas durante a exalação e a fala, mas o resto obtem depositado em superfícies dentro da sala e pode reenter o ar.”

Khaled Talaat, autor do estudo, universidade de New mexico

As partículas são transmitidas nas quantidades significativas (até 1% de partículas expiradas) entre estudantes -- mesmo em 2,4 medidores (7,8 pés) da distância da separação devido ao fluxo de ar.

“A distribuição do aerossol dentro da sala não é uniforme, devido ao lugar do condicionamento de ar e da fonte,” disse Talaat. Do “a posição estudante dentro da sala afecta a probabilidade de transmitir partículas a outro e de receber partículas.”

Os pesquisadores foram surpreendidos encontrar que as telas de vidro da gota colocadas na frente das mesas reduziram significativamente a transmissão de partículas de 1 mícron de um estudante a outro, de acordo com Talaat.

As “telas não param partículas de 1 mícron directamente, mas afectam o campo de fluxo local do ar perto da fonte, que muda as trajectórias da partícula,” ele disseram. “Sua eficácia depende da posição da fonte no que diz respeito aos difusores do condicionamento de ar.”

Para reopenings da escola, o grupo recomenda manter indicadores abertos quando possível e instalar as telas de vidro na frente das mesas. Os estudantes em um risco mais alto das complicações COVID-19 podem ser assentados onde são expor a menos partículas, que dependerão da disposição do condicionamento de ar dentro da sala.

“Em nosso modelo, os cantos traseiros são os pontos os mais seguros,” Talaat disse.

O grupo força a importância de sanitizing as mãos -- mesmo sem contacto com os pertences do outro pessoa -- porque as “partículas podem ser transmitidas de um estudante às mesas de outros estudantes ou roupa, etc., mesmo quando se mantendo separado por uma distância de 2,4 medidores,” disse.

Seu trabalho igualmente destaca a importância da filtragem e de sistemas de esterilização eficazes dentro dos condicionadores de ar.

“Dado o significado do condicionamento de ar, há potencial para a optimização de sistemas da ATAC dentro das salas de aula maximizar a remoção da partícula, ao fornecer a ventilação adequada,” Talaat disse.

Source:
Journal reference:

Abuhegazy, M., et al. (2020) Numerical investigation of aerosol transport in a classroom with relevance to COVID-19. Physics of Fluids. doi.org/10.1063/5.0029118.