شبیه سازی عددی پخش و نفوذ قطرات حاصل از عطسه انسان در محیط اطراف

ویژگی مهم بیماری های تنفسی ویروسی، انتقال و انتشار سریع این ویروس ها به واسطه فرایندهای تنفسی است. در مطالعه حاضر از دینامیک سیالات محاسباتی و انتقال حرارت به منظور بررسی جریان هوا درون دستگاه تنفسی و محیط اطراف در فرایند عطسه و همچنین نفوذ و پخش قطرات حاصل از عطسه برای یک مرد 65 ساله غیرسیگاری استفاده شده است. در این مطالعه حدود یک میلیون قطره با دمای اولیه 35 درجه سانتی گراد در داخل دهان تزریق شده است که بخش عمده ای از این قطرات را قطرات کوچک با قطر 4 الی 16 میکرون تشکیل می دهند. در مطالعه حاضر از مدل آشفتگی k-ω SST به منظور بررسی جریان و از رویکرد اویلر- لاگرانژ با دیدگاه یک طرفه به منظور بررسی نیروهای وارد بر قطرات و تغییر فاز قطرات استفاده شده است. برای یک عطسه معمولی انسان با بیشینه دبی هوای 553 لیتر بر دقیقه از درون دستگاه تنفسی با دمای 35 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 95 درصد در محیطی با فشار هوای یک اتمسفر، دمای 24 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 65 درصد مشخص شده است که بیشترین میزان نفوذ قطرات متعلق به قطرات بزرگ و برابر 3 متر است؛ درحالی که بیشترین میزان پخش قطرات متعلق به قطرات کوچک و برابر 1 متر است و نتایج حاصل از تبخیر قطرات مشخص کرد که بیش از 95 درصد قطرات تزریق شده در هنگام عطسه در پایان زمان 5 ثانیه تبخیر شدند.