شبیه سازی عددی دو عطسه متوالی انسان و بررسی پخش و نفوذ قطرات حاصل از آن در محیط اطراف

Abstract

در مطالعه حاضر،با شبیه‌سازی فرایند دو عطسه متوالی با استفاده از مدل واقعی راه هوایی فوقانی یک مرد ۶۵ساله غیرسیگاری، الگوی پراکندگی قطرات حاصل از فرایند دو عطسه متوالی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی،سرعت جریان هوا در هنگام دو عطسه متوالی بررسی شده و از مدل آشفتگیk-ω SSTبه‌منظور بررسی جریان استفاده شده است.با فرض تغییرات دبی جریان به‌صورت واقع‌گرایانه و یکسان در هر دو عطسه،بیشینه دبی عبوری در هنگام عطسه بر اساس سن و جنسیت سوژه برابر ۵۵۳لیتر بر دقیقه است.در مطالعه حاضر،شبیه‌سازی با درنظرگرفتن طیف گسترده‌ای از قطرات با قطرهای ۱ تا۱۰۰۰ میکرون انجام شده است و حدود ۲ میلیون قطره در طی فرایند دو عطسه متوالی در محیط اطراف تزریق شده است.در این مطالعه دما هوای موجود در محیط اطراف و جت هوای خروجی از درون دستگاه تنفسی به ترتیب برابر ۲۴ و۳۵ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی محیط اطراف و جت هوا به ترتیب برابر ۶۵ و۹۵ درصد فرض شده است.بیشینه میزان نفوذ و پخش قطرات حاصل از دو عطسه متوالی در زمان ۵ ثانیه به ترتیب ۹/۱۹ و۵/۷ درصد بیشتر از میزان نفوذ و پخش قطرات حاصل از تک عطسه معمولی در زمان مشابه است.بخش عمده‌ای از قطرات تزریق شده در محیط اطراف در طول فرایند دو عطسه متوالی تبخیر شده‌اند؛به‌طوری که در زمان ۵ ثانیه کمتر از 40هزار قطره در محیط باقی مانده‌اند.