液滴如何蒸發(fā)以用于噴霧冷卻和噴墨打印

當(dāng)Covid-19大流行病席卷全球時(shí)，IIT-Bombay教授Rajneesh Bhardwaj正在研究液滴如何蒸發(fā)以用于噴霧冷卻和噴墨打印，他的合作者Amit Agrawal致力于即時(shí)醫(yī)療設(shè)備和電子冷卻。

但是，一旦人們知道大流行主要通過(guò)咳嗽和從受感染者打噴嚏傳播的氣溶膠，人們就開(kāi)始運(yùn)用他們的知識(shí)來(lái)理解呼吸道飛沫從表面的蒸發(fā)以及咳嗽云的擴(kuò)散。

“我們的計(jì)劃是繼續(xù)在熱力和流體工程領(lǐng)域進(jìn)行。然而，大流行是一個(gè)機(jī)會(huì)，可以多元化和探索其他研究領(lǐng)域。在Covid-19的背景下，我們考慮將我們的知識(shí)擴(kuò)展和應(yīng)用到一些未解決的問(wèn)題上”，IIT-Bombay機(jī)械工程系研究所教授Agrawal告訴PTI。

流體力學(xué)領(lǐng)域的專家Bhardwaj和Agrawal都說(shuō)，他們對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的理解幫助他們模擬了新型冠狀病毒的傳播方式。

Bhardwaj告訴PTI：“空氣和水是最常見(jiàn)的液體，同時(shí)也是大多數(shù)病毒和細(xì)菌的載體，因此該對(duì)象在理解和管理當(dāng)前的大流行中起著重要作用并不令人驚訝?！?/p>

在Covid-19大流行期間，進(jìn)行了許多研究，運(yùn)用流體力學(xué)原理提供了許多重要見(jiàn)解，涉及不同大小的呼吸液滴傳播的距離，人與人之間的安全距離以及各種口罩的功效。減少污染液滴的轉(zhuǎn)移。

科學(xué)家還探究了較大的液滴蒸發(fā)并隨后沉淀成微滴（稱為氣溶膠）的過(guò)程。

班加羅爾印度科學(xué)研究所（IISc）的Saptarshi Basu解釋說(shuō)：“在此過(guò)程中，大液滴在短距離飛行后便沉降在地面上，而較小的液滴則在空氣中停留較長(zhǎng)時(shí)間，形成了氣溶膠?！?/p>

機(jī)械工程學(xué)系系主任Basu對(duì)PTI說(shuō)：“總之，液滴導(dǎo)致感染的整個(gè)過(guò)程都是流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題?！?/p>

Basu和他的團(tuán)隊(duì)的兩項(xiàng)研究均發(fā)表在《流體物理學(xué)》雜志上，它們應(yīng)用流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)顯示呼吸液滴如何干燥并形成氣溶膠，以及病毒顆粒如何在其中分布。

根據(jù)IISc科學(xué)家的說(shuō)法，諸如人們戴著口罩的行為，社交距離，人口密度以及個(gè)人移動(dòng)等因素，對(duì)該地區(qū)的感染率和嚴(yán)重性有很大影響。

但是，他認(rèn)為，其中的一些主要因素包括呼吸液滴在噴射后如何蒸發(fā)，它們行進(jìn)多遠(yuǎn)以及如何分散。

Basu說(shuō)：“以上所有這些因素都控制了液滴如何感染其他人，并規(guī)范了社會(huì)距離的安全距離等規(guī)范，” Basu一直在研究液滴的物理特性，涉及的領(lǐng)域包括3D打印，表面圖案，燃燒和生物醫(yī)學(xué)工程。

隨著世界各地經(jīng)濟(jì)的緩慢開(kāi)放，封鎖和旅行限制的放寬，科學(xué)家和工程師還運(yùn)用流體力學(xué)來(lái)揭示冠狀病毒在室內(nèi)的傳播。

由美國(guó)麻薩諸塞州阿默斯特大學(xué)的Verghese Mathai領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，以了解冠狀病毒在車廂內(nèi)的氣溶膠傳播。

“在印度期間，我曾在這種特定類型的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬方面獲得了行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，而我之所以建議使用這些模擬，主要是因?yàn)槲覀円驗(yàn)樵诩掖鄱鵁o(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大流行情況需要在短時(shí)間內(nèi)得到結(jié)果?！?/p>

科學(xué)家們可以在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中迅速應(yīng)用用于測(cè)試飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的原理，并提出防止人們乘車旅行時(shí)可能傳播COVID-19的最安全方法。

責(zé)任編輯：lq