view in publisher's site

Host-to-host airborne transmission as a multiphase flow problem for science-based social distance guidelines

The COVID-19 pandemic has strikingly demonstrated how important it is to develop fundamental knowledge related to the generation, transport and inhalation of pathogen-laden droplets and their subsequent possible fate as airborne particles, or aerosols, in the context of human to human transmission. It is also increasingly clear that airborne transmission is an important contributor to rapid spreading of the disease. In this paper, we discuss the processes of droplet generation by exhalation, their potential transformation into airborne particles by evaporation, transport over long distances by the exhaled puff and by ambient air turbulence, and their final inhalation by the receiving host as interconnected multiphase flow processes. A simple model for the time evolution of droplet/aerosol concentration is presented based on a theoretical analysis of the relevant physical processes. The modeling framework along with detailed experiments and simulations can be used to study a wide variety of scenarios involving breathing, talking, coughing and sneezing and in a number of environmental conditions, as humid or dry atmosphere, confined or open environment. Although a number of questions remain open on the physics of evaporation and coupling with persistence of the virus, it is clear that with a more reliable understanding of the underlying flow physics of virus transmission one can set the foundation for an improved methodology in designing case-specific social distancing and infection control guidelines.

انتقال میزبان به میزبان هوابرد به عنوان یک مساله جریان چند فازی برای دستورالعمل‌های فاصله اجتماعی مبتنی بر علم

پاندمی COVID۱۹ به طور قابل‌توجهی نشان داده‌است که توسعه دانش اساسی مربوط به تولید، انتقال و استنشاق قطرات آلوده به عامل بیماری زا و سرنوشت احتمالی آن‌ها به عنوان ذرات هوابرد، یا ذرات معلق، در زمینه انتقال انسان به انسان، تا چه حد مهم است. همچنین به طور فزاینده‌ای روشن است که انتقال هوایی یک عامل مهم در گسترش سریع بیماری است. در این مقاله، ما فرآیندهای تولید قطرات از طریق بازدم، تبدیل پتانسیل آن‌ها به ذرات هوابرد از طریق تبخیر، انتقال در مسافت‌های طولانی از طریق دود بازدم و با آشفتگی هوای محیط و آخرین دم آن‌ها توسط میزبان دریافت‌کننده به عنوان فرایندهای جریان چند فازی به‌هم‌پیوسته را مورد بحث قرار می‌دهیم. یک مدل ساده برای تکامل زمانی غلظت قطره / آئروسل براساس تحلیل نظری فرآیندهای فیزیکی مربوطه ارائه شده‌است. چارچوب مدل‌سازی همراه با آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌های دقیق می‌تواند برای مطالعه طیف گسترده‌ای از سناریوها شامل تنفس، صحبت کردن، سرفه کردن و عطسه کردن و در تعدادی از شرایط محیطی، مانند جو مرطوب یا خشک، محیط محدود یا باز استفاده شود. اگر چه تعدادی سوال در مورد فیزیک تبخیر و کوپلینگ با تداوم ویروس وجود دارد، واضح است که با درک قابل‌اطمینان‌تر از فیزیک جریان اصلی انتقال ویروس، می توان پایه و اساس یک روش بهبود یافته در طراحی فاصله اجتماعی خاص مورد و دستورالعمل‌های کنترل عفونت را تنظیم کرد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله General Physics and Astronomy
  • ترجمه مقاله General Physics and Astronomy
  • مقاله فیزیک و ستاره‌شناسی عمومی
  • ترجمه مقاله فیزیک و ستاره‌شناسی عمومی
  • مقاله Fluid Flow and Transfer Processes
  • ترجمه مقاله Fluid Flow and Transfer Processes
  • مقاله جریان سیال و روندهای انتقال
  • ترجمه مقاله جریان سیال و روندهای انتقال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.