将宿主间空气传播视为基于科学社交距离准则的多相流问题
流体动力学
2020-08-17 v1 物理与社会
摘要
COVID-19 大流行惊人地表明，在人类传播背景下，发展与携带病原体的液滴及其随后作为空气颗粒或气溶胶的可能归宿相关的生成、传输和吸入的基础知识是多么重要。也越来越清楚，空气传播是该疾病快速扩散的重要促成因素。在本文中，我们将呼气产生液滴、其通过蒸发潜在转化为空气颗粒、通过呼出羽流和环境空气湍流长距离传输、以及最终被接收宿主吸入的过程，讨论为相互关联的多相流过程。基于对相关物理过程的理析，提出了液滴/气溶胶浓度随时间演化的简单模型。该建模框架连同详细实验与模拟，可用于研究涉及呼吸、说话、咳嗽和打喷嚏的多种场景，以及多种环境条件，如潮湿或干燥大气、受限或开放环境。尽管关于蒸发物理及与病毒持久性耦合的若干疑问仍待解决，但显然，随着对病毒传播底层流动物理更可靠的理解，可为改进特定案例社交距离与感染控制准则的设计方法奠定基础。
引用
@article{arxiv.2008.06113,
title = {Host-to-Host Airborne Transmission As a Multiphase Flow Problem For Science-Based Social Distance Guidelines},
author = {S. Balachandar and S. Zaleski and A. Soldati and G. Ahmadi and L. Bourouiba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06113},
year = {2020}
}
备注
14 figures and 40 pages