Holde COVID-19 ude af klasseværelserne:Åbne vinduer, brug glasskærme foran skriveborde

Mens COVID-19-virussen fortsætter med at sprede sig over hele kloden, at studere aerosol- og dråbetransport inden for forskellige miljøer kan hjælpe med at etablere effektive, fysikinformerede foranstaltninger til virusdæmpning. Et af de vigtigste miljøer for at få en hurtig forståelse af COVID-19's spredning er inde i skolens klasseværelse.

Strømningshastighedsfordeling og partikelstørrelse er nøglen i aerosoltransport, hvilket er en af ​​de vigtigste måder, hvorpå COVID-19 spredes, når aerosolpartikler frigives under udånding, taler, hoste, eller nysen.

I Fysik af væsker , Forskere fra University of New Mexico brugte beregningsmæssig væske-partikeldynamik til at udforske aerosoltransport i en klasseværelsesmodel med aircondition. De opdagede, at åbning af vinduer øger andelen af ​​partikler, der forlader systemet med næsten 40 %, samtidig med at den reducerer aerosoltransmission mellem mennesker indeni.

"Næsten 70 % af de udåndede 1-mikron partikler forlader systemet, når vinduerne er åbne, " sagde Khaled Talaat, en af ​​forfatterne. "Og aircondition fjerner op til 50% af partikler, der frigives under udånding og tale, men resten bliver aflejret på overflader i rummet og kan komme ind i luften igen."

Partikler transmitteres i betydelige mængder (op til 1 % af udåndede partikler) mellem eleverne – selv ved 2,4 meters adskillelsesafstand på grund af luftstrømmen.

"Aerosolfordelingen i rummet er ikke ensartet, på grund af aircondition og kildeplacering, " sagde Talaat. "Elev position i rummet påvirker sandsynligheden for at overføre partikler til andre og for at modtage partikler."

Forskerne var overraskede over at opdage, at glasdråbeskærme placeret foran skriveborde signifikant reducerede transmissionen af ​​1-mikron partikler fra en elev til en anden, ifølge Talaat.

"Skærmbilleder stopper ikke 1-mikron partikler direkte, men de påvirker det lokale luftstrømsfelt nær kilden, som ændrer partikelbanerne, " sagde han. "Deres effektivitet afhænger af kildens position i forhold til aircondition diffusorerne."

For skolegenåbninger, gruppen anbefaler at holde vinduer åbne, når det er muligt, og at montere glasskærme foran skriveborde. Studerende med højere risiko for COVID-19-komplikationer kan sidde, hvor de udsættes for færre partikler, hvilket vil afhænge af aircondition-layoutet i rummet.

"I vores model, de bagerste hjørner er de sikreste steder, " sagde Talaat.

Gruppen understreger vigtigheden af ​​at rense hænder - selv uden kontakt med andres ejendele - fordi "partikler kan overføres fra en elev til andre elevers skriveborde eller tøj, etc., selv når man holder en afstand på 2,4 meter adskilt, " han sagde.

Deres arbejde fremhæver også vigtigheden af ​​effektive filtrerings- og steriliseringssystemer inden for klimaanlæg.

"I betragtning af betydningen af ​​aircondition, der er potentiale for optimering af HVAC-systemer i klasseværelser for at maksimere partikelfjernelse, samtidig med at der sørges for tilstrækkelig ventilation, " sagde Talaat.