Aevastamine läheb arvatust kaugemale

Turbulentne gaas surub peent tilka ja patogeene 200 korda

Aevastamine: tilgad lendavad oodatust palju kaugemale © Jose-Luis Olivares / MIT
ettelugemist

Achoo! Kas saab märjaks? Tugev aevastus ajab kõige peenemaid tilke kuni 200 korda kaugemale, kui seni arvati. Sellele järeldusele jõudsid USA teadlased, kes arvutasid esimest korda aevastamise keeruliseks, turbulentseks pilveks. Seetõttu lendavad eriti peened tilgad väga kaugele - ja koos nendega ka patogeenid. Seetõttu: aevastades hoidke oma nina kaetud.

Aevastades jõuab väljajuhitav õhk sama suure tuulekiirusega nagu tornaado. Keha viskab sel viisil ärritavat tolmu ja eriti haigustekitajaid. Kõik, kellel on kunagi olnud õnn, et nad on olnud ohjeldamatu aevastamise kaugusel, teavad ka selles õhuvoolus loendamatuid tilku.

Tilgad edastavad haigusi

Lendude käitumine ja eriti nende tilkade ulatus on määravad mikroobe ja seega haiguste leviku vahel inimeselt inimesele. Varasemates uuringutes olid teadlased töötanud iga aevastamise tilka eraldi. Järeldus oli, et suuremad tilgad lendavad kaugemale kui väiksemad - neil on rohkem massi ja seega sama kiirusega rohkem hoogu. Aeglustus ja vajumine võtab kauem aega. USA Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) teadlaste sõnul on see vaade siiski puudulik.

John Bush ja tema kolleegid taotlesid seetõttu oma uuringus uut lähenemisviisi: "Tilgad näevad välja ja tunnevad, " ütleb Bush, üks uuringu autoritest. "Kuid pilvi, nähtamatut gaasifaasi, te ei näe." Teadlased väidavad, et just selle gaasifaasi mõju, kuid suurendage selles ringi hõljuvate üksikute tilkade ulatust. Oma mudelis käsitlevad nad väljasaadetud aevastust kui ühtset üksust, "mitmefaasilist, turbulentset hõljuvat pilvi".

Teadlased kasutasid köhimise ja aevastamise ajal inimeste kiireks registreerimiseks kiiret kaamerat. Nende salvestuste aeglast liikumist analüüsiti koos laborisimulatsioonide ja matemaatiliste mudelitega. Rakendatud mudeleid kasutatakse ka vedelike voolukäitumise arvutamiseks. kuva

MIT-i teadlased kasutasid Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) aevastamise ja köhimise kiireid salvestusi

Jätkuvalt lendavad väikesed tilgad

See näitab varasemate uurimistulemustega täiesti vastupidist pilti: gaasilised voolud keerutavad keerises keerises ringi ja hoiavad neid õhus. Raskemad tilgad vajuvad nendes selgroolülides kiiremini, väiksemad lendavad palju kaugemale. Alles siis, kui keerlev pilv on segunenud välisõhuga nii tugevalt, et see lahustub, lõpeb ka kõige väiksemate tilkade lend.

Seetõttu lendavad 100 mikroni läbimõõduga tilgad viis korda nii palju, kui varem arvati, 10 mikroni suurused tilgad veelgi 200 korda. Väikesed, alla 50 mikroni suurused tilgad püsivad õhus piisavalt kaua, et jõuda laeventilaatoriteni või ventilatsiooniavadeni ja kannavad haigustekitajaid palju kaugemale.

Ventilatsioonisüsteemide uus planeerimine

"Ventilatsioonisüsteemid võivad olla saastatud palju otsesemal viisil, kui algselt arvati, " ütleb uuringu kaasautor Lydia Bourouiba. Kuna piiskade ja eriti sellisel viisil levivate patogeenide levik jätkub, soovivad teadlased järgmiseks uurida veelgi täpsemate meetoditega. Tulevikus võivad tulemused mõjutada ventilatsioonisüsteemide kavandamist töökohtadel ja haiglates, samuti õhuringlust lennukites.

Parim on ikkagi mitte lasta aevastades turbulentsest pilvest põgeneda ja nina katta. Muide, taskurätik või käsivarre kõver sobivad rohkem kui käsi, sest viimaseid kannavad haigustekitajad sagedamini ära.

(Journal of Fluid Mechanics, 2014; doi: 10.1017 / jfm.2014.88)

(Massachusettsi tehnoloogiainstituut (MIT), 09.04.2014 - AKR)