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一颗空飞携带新型冠状病毒的飞沫,能飞多远?要多久才无毒?
飞沫,病毒,气流一颗空飞携带新型冠状病毒的飞沫,能飞多远?要多久才无毒?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
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呼吸时的飞沫传播
正常呼吸过程速度场
正常呼吸过程浓度场
上图为以 0.3m/s 的速度模拟人正常呼吸时,飞沫的传播过程。由图可以看出,人体呼吸过程所产生的气流,尽管比较微弱,但是飞沫沿发生方向仍可以传播到近 4m 远的地方,并且在发生方向上的飞沫浓度大于两侧的浓度,传播距离越远,浓度越低。
咳嗽时的飞沫传播咳嗽过程速度场
咳嗽过程浓度场
上图为以 10m/s 的速度模拟人咳嗽后,在 t=1.0s 时,呼出气流的变化过程。由图可以看 出,此时的呼出气流依靠着形成的漩涡继续向前传播,同时扩散作用逐渐显现出来,紊动扩散引起的扰动比较明显,此时呼出气流与周围空气在对流作用与扩散作用下进行传播。
喷嚏时的飞沫传播喷嚏过程速度场
喷嚏过程浓度场
上图为呼出气流速度 40m/s 时,在一个周期内,飞沫沿发生方向传播的过程。由图可以看出,人体打喷嚏一次产生的飞沫至少可以传播 4.5m,沿发生方向上的浓度大于其两侧的浓度。
温度
无论是 2003 年的 SARS 的爆发,还是当前新型肺炎的传播,都是发生在春秋季节,而不是在炎热的夏季。结合实际,取环境温度为 280K(7°C)和 298K (25°C)进行模拟。人呼出的含有飞沫的气流视为空气和飞沫组成的混合气体,呼出气体的温度取 36°C。各物性参数参考一般情况,此处不一一列出。
7℃咳嗽飞沫传播速度场
7℃咳嗽飞沫传播浓度场
上图为环境空气温度为280K(7℃) ,t=1s时,咳嗽飞沫的传播图像。
25℃咳嗽飞沫传播速度场
25℃咳嗽飞沫传播浓度场
上图为环境空气温度为298K(25℃) ,t=1s时,咳嗽飞沫的传播图像。
通过上述对比分析,主要差异:环境温度为280K(7℃)时,飞沫的影响范围较298K(25℃)时大。
主要原因分析:
(1)环境温度为280K(7℃)时,呼出气流与环境空气之间的温差相对较大,则对流 作用相对较强,气流向前冲击的较远;
(2) 环境温度为298K(25℃)时,空气的粘性相对比较大,对呼出气流产生的阻力也较大。
以上数值模拟计算结果和喷口射流理论相吻合。
自由紊动射流流动特征示意图
小结
(1)速度为 0.3m/s 时,扰动主要产生在沿呼出气流发生方向上,未形成明显的漩涡;
(2)呼出气流速度为 10m/s 时,沿气流发生方向上大约 1m 的位置,开始发展成漩涡;
(3)呼出气流速度为 40m/s 时,在气流发生方向上大约 4m 的位置,发展成漩涡。
(4)环境温度在 280K(7℃)时,沿气流发生方向飞沫的传播距离为 1.45m;
(5)环境温度为 298K(25℃)时,飞沫的传播距离为 1.32m。
微生物
勤洗手
最后,一点儿题外话:一切皆为幻象,相信科学,追求真理。作为大国公民,我们应该要具备基本的底层逻辑:戴口罩,少外出,多读书。
参考文献:
「1」周晓瑜,施玮等.室内生物源性污染对健康影响的研究进展[J].公共卫生,2005,34(3):367.
「2」张显晖.空气中传染性飞沫传播过程的数值模拟[J].内蒙古科技大学,2011.
「3」李光熙,陶文铨等.非典型肺炎病毒在空气中传播过程的初步数值模拟[J].西安交通大学学报,2003,37(7):764-766.
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回答于 2019-09-11 08:43:50
曾经看到过一个科普视频,国外的制作,网上或许可以搜到,在空旷环境下,一个人打喷嚏的距离,好像可以达到200米!!所以,喷嚏里含有的细菌病毒微生物就可能也会跟着飞这么远!但是,环境是复杂的,病毒肯定随时会粘附在阻拦的物体上,这就复杂了。但是不管怎么说,打喷嚏咳嗽的时候,不要对人,对着自己胳膊肘或者纸巾,也不要对着别人打喷嚏,这是素质和教养
回答于 2019-09-11 08:43:50
病毒,或者带有病毒的飞沫,没有能力自己飞行,就算随风,也无法长距离飞行,此病毒在阳光下直接暴露几分钟就可能已经死亡了
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