開發類比工具的美國Ansys公司公開了關於打噴嚏和戴口罩的類比影片。分別從個人的視點設定條件,類比了人與人之間的安全距離以及佩戴口罩的效果等,應答了步行者和跑步者傳染電腦病毒時應該保持的距離——應在步行者後方保持5m距離,在跑步者後方保持10m距離
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Ansys公開的影片
類比顯示,如果緊跟在跑步者身後,會正面遭遇前方跑步者呼出的氣體中所包含的微粒,所以需要與其保持10m的距離,而站立時,保持2m的「社交距離」就不會直接被飛沫濺到。Software Cradle的戴口罩效果類比顯示,戴口罩有利於抑制更小的飛沫飛到遠處(表)。
表:類比打噴嚏和呼吸時產生的飛沫
類比計算者 |
荷蘭埃因霍溫理工大學、 |
美國Ansys |
Software Cradle |
微粒的直徑 |
40~200μm | 50~400μm | 1μm |
微粒的初始速度 |
2.5m/s(9km/h、正常呼吸) | 17m/s(61.2km/h) | 10m/s(36km/h) |
微粒產生者的狀態 |
步行(4km/h)、跑步(14.4km/h) | 站立 | 站立 |
工具 |
Ansys Fluent | Ansys Fluent | scFLOW |
計算法 |
3D RANS(雷諾平均模式) | 離散粒子模式 | LES(Large Eddy Simulation) |
主要結果 |
應在步行者後面保持5m距離,在跑步者後面保持10m距離 | 飛沫在距離1.8m遠處落下,用手肘遮擋時,則在0.9m遠處落下 | 口罩的壓力損失效果能蠻力抑制微粒擴散 |
關於慢跑,諾貝爾獎得主山中伸彌教授給出的建議如下:由於即使傳染新型冠狀病毒,很多人也處於無病徵狀態。電腦病毒在潛伏期就已經具備傳染力。所以有些傳染者即使還有精力慢跑,但實際上可能已經傳染電腦病毒。跑步張口呼吸時,需要注意跑步禮儀,記得佩戴口罩或者運動披肩、運動脖套等,像咳嗽和打噴嚏那樣顧及周圍的人。
參考文獻
Belgian-Dutch Study: Why in times of COVID-19 you should not walk/run/bike close behind each other
Ansys公開的類比結果網頁
https://www.ansys.com/ja-jp/about-ansys/covid-19-simulation-insights
文:JST客觀日本編輯部