Diciembre 9, 2021

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Liquid Dynamics muestra por qué debe usar máscaras para prevenir la exposición al virus corona

Gran modelo de simulación de Yeti que representa la evolución del chorro de tos. Crédito: Instituto Indio de Tecnología de Mumbai

Soplar aire en la misma dirección que la tos aumentará la propagación del virus.

A medida que la variante delta altamente contagiosa del virus corona se propaga por los Estados Unidos, las pautas de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades incluso recomiendan máscaras vacunadas para prevenir la exposición y la propagación.

Sin embargo, no está claro qué deben hacer las personas cuando están afuera.

En La física de los fluidos A través de la publicación de la AIP, los investigadores del Instituto Indio de Tecnología en Bombay encontraron que cuando uno está afuera, el viento que sopla en la misma dirección puede propagar el virus más rápido en condiciones distantes que en un ambiente tranquilo.

“Este estudio es significativo, lo que indica un mayor riesgo de infección al toser en la misma dirección que el viento”, dijo el coautor Amit Agarwal. Según los resultados, recomendamos usar máscaras al aire libre, especialmente en condiciones de viento.

Gran chorro de tos modelo de simulación de Yeti

Gran modelo de simulación de Yeti que representa la evolución del chorro de tos. Crédito: Instituto Indio de Tecnología de Mumbai

Se deben seguir otras pautas, como toser con el codo o girar la cara al toser.

La mayoría de los estudios han modelado el flujo de la tos utilizando bocanadas de aire o un perfil pulsante simple. Pero una tos real es más compleja, revelando un flujo turbulento con estructuras espirales vitales que giran como mini remolinos.

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Para investigar estos bucles, los investigadores utilizaron una gran simulación de Yeti, que es un modelo numérico en dinámica de fluidos computacional que simula turbulencias. Diseñaron chorros de tos en ambientes tranquilos y con brisa que representan un ambiente interior típico.

Estas simulaciones extienden la distancia social de 3-6 pies a 3.6-7.2 pies incluso en un 20% a una velocidad de aproximadamente 5 mph, dependiendo de la fuerza de la tos. A 9-11 mph, la propagación del virus aumenta con la distancia y el tiempo.

Los investigadores encontraron que permanecían en el aire gotas más grandes de lo que se pensaba anteriormente, lo que aumentó el tiempo que se tardaba en diluir adecuadamente la carga de virus en el aire fresco. A medida que el chorro de tos evoluciona y se propaga, interactúa con el aire que fluye en la misma dirección y, en lugar de caer relativamente rápido al suelo bajo la fuerza de la gravedad, las gotas grandes afectadas quedan atrapadas en bucles de chorro.

“Un aumento en el tiempo de residencia de algunas gotas grandes aumentará la carga viral transmitida por el chorro de la tos y, por lo tanto, aumentará las posibilidades de infección”, dijo Agarwal. “En general, el estudio destaca el alto riesgo de infección en presencia de una brisa suave”.

Nota: “El efecto del co-flujo en la dinámica del fluido de un chorro de tos tiene implicaciones para la difusión COVID-19Sachithananda Behera, Rajneesh Bhardwaj y Amit Agarwal, 12 de octubre de 2021, Física de fluidos.
DOI: 10.1063 / 5.0064104