В статье, опубликованной в журнале Physics of Fluids, издательством AIP Publishing, Талиб Дбук и Димитрис Дрикакис обнаружили, что даже при легком ветре скоростью 4 км / ч слюна перемещается на 18 футов за 5 секунд.
«Капельное облако затронет как взрослых, так и детей разного роста», – сказал Дрикакис. "Взрослые и дети более низкого роста могут подвергаться более высокому риску, если они находятся в пределах траектории движущихся капель слюны."
Слюна представляет собой сложную жидкость, и она перемещается во взвешенном состоянии в окружающем воздухе, выделяемом при кашле.
На то, как перемещаются капли слюны, влияют многие факторы, в том числе размер и количество капель, их взаимодействие друг с другом и окружающим воздухом при их рассеянии и испарении, передача тепла и массы, а также влажность и температура окружающего воздуха.
Чтобы изучить, как слюна движется по воздуху, Дбоук и Дрикакис создали компьютерную симуляцию гидродинамики, которая исследует состояние каждой капли слюны, движущейся по воздуху перед кашляющим человеком.
В их моделировании учитывались эффекты влажности, силы дисперсии, взаимодействия молекул слюны и воздуха, а также то, как капли превращаются из жидкости в пар и испаряются.
Расчетная область в моделировании представляет собой сетку, представляющую пространство перед кашляющим человеком. Анализ включал выполнение уравнений в частных производных для 1008 капель слюны и решение примерно 3.Всего 7 миллионов уравнений.
"Каждая ячейка содержит информацию о таких переменных, как давление, скорость жидкости, температура, масса капли, положение капли и т. Д.,"Dbouk сказал. «Цель математического моделирования и моделирования состоит в том, чтобы учесть все реальные механизмы связи или взаимодействия, которые могут иметь место между основным потоком жидкости и каплями слюны, а также между самими каплями слюны."
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить влияние температуры поверхности земли на поведение слюны в воздухе и изучить внутреннюю среду, где кондиционирование воздуха значительно влияет на движение частиц в воздухе.
«Эта работа имеет жизненно важное значение, потому что она касается правил безопасного расстояния, касающихся здоровья и безопасности, способствует пониманию распространения и передачи болезней, передаваемых воздушным путем, и помогает формировать меры предосторожности, основанные на научных результатах», – сказал Дрикакис.