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二维街谷内飞沫扩散的CFD模拟研究

城市街谷,飞沫传播,CFD模拟,相对湿度,飞沫粒径

人际间飞沫传播是空气中传播病原体的快速传播路径，从而导致呼吸道疾病传染。此过程不仅发生在封闭的室内空间，同时也存在于半开放的室外空间，如城市街道峡谷。液滴大小、背景风速和相对湿度对人际间飞沫传播有很大影响。这项研究使用了四种飞沫大小：10μm、 25个μm、 50个μm、 和100μm，采用计算流体力学（CFD）模拟方法，研究了两种背景风速（3m/s和13m/s）和两种相对湿度（相对湿度：相对湿度=35%（干空气）和相对湿度=95%（湿空气）对街道峡谷中人际液滴传输的影响。结果表明，低速背景风使飞沫向上运动并在空气中悬浮较长时间，而高速背景风使飞沫在街道峡谷中均匀分布。此外，粒径较小的液滴在干燥的空气下能够传播更长的距离，并沉积在周围建筑物的墙壁上，或悬浮在空气中。相反，较大的液滴在潮湿的空气下，通过迫使液滴快速沉积在地面或感染者的身体上，减少人际间的液滴传播。