Alors que le virus COVID-19 continue de se propager dans le monde, l'étude du transport des aérosols et des gouttelettes dans différents environnements peut aider à établir mesures fondées sur la physique pour l'atténuation des virus. L'un des environnements les plus importants pour comprendre rapidement la propagation du COVID-19 se trouve à l'intérieur de la salle de classe.

La distribution de la vitesse d'écoulement et la taille des particules sont essentielles dans le transport des aérosols, qui est l'un des principaux moyens de propagation du COVID-19, lorsque des particules d'aérosol sont libérées lors de l'expiration, parlant, tousser, ou d'éternuer.

Dans Physique des fluides , Des chercheurs de l'Université du Nouveau-Mexique ont utilisé la dynamique computationnelle des fluides et des particules pour explorer le transport des aérosols dans un modèle de salle de classe climatisée. Ils ont découvert que l'ouverture des fenêtres augmente la fraction de particules qui sortent du système de près de 40 %, tout en réduisant la transmission d'aérosols entre les personnes à l'intérieur.

"Près de 70% des particules expirées de 1 micron sortent du système lorsque les fenêtres sont ouvertes, " a déclaré Khaled Talaat, l'un des auteurs. "Et la climatisation élimine jusqu'à 50% des particules libérées lors de l'expiration et de la parole, mais le reste se dépose sur des surfaces à l'intérieur de la pièce et peut réintégrer l'air."

Les particules sont transmises en quantités importantes (jusqu'à 1 % des particules exhalées) entre les élèves, même à 2,4 mètres (7,8 pieds) de distance de séparation en raison du flux d'air.

"La répartition des aérosols dans la pièce n'est pas uniforme, en raison de la climatisation et de l'emplacement de la source, " a déclaré Talaat. "La position des étudiants dans la salle affecte la probabilité de transmettre des particules à d'autres et de recevoir des particules."

Les chercheurs ont été surpris de constater que les écrans à gouttelettes de verre placés devant les bureaux réduisaient considérablement la transmission de particules de 1 micron d'un étudiant à un autre, selon Talaat.

"Les écrans n'arrêtent pas directement les particules de 1 micron, mais ils affectent le champ d'écoulement d'air local près de la source, qui modifie les trajectoires des particules, ", a-t-il déclaré. "Leur efficacité dépend de la position de la source par rapport aux diffuseurs de climatisation."

Pour la réouverture des écoles, le groupe recommande de garder les fenêtres ouvertes lorsque cela est possible et d'installer des écrans de verre devant les bureaux. Les étudiants à risque plus élevé de complications liées au COVID-19 peuvent être assis là où ils sont exposés à moins de particules, qui dépendra de la disposition de la climatisation dans la pièce.

« Dans notre modèle, les coins arrière sont les endroits les plus sûrs, " dit Talaat.

Le groupe insiste sur l'importance de se désinfecter les mains, même sans contact avec les affaires des autres, car « des particules peuvent être transmises d'un élève aux bureaux ou vêtements d'autres élèves, etc., même en restant séparés par une distance de 2,4 mètres, " il a dit.

Leurs travaux soulignent également l'importance de systèmes de filtration et de stérilisation efficaces dans les climatiseurs.

"Compte tenu de l'importance de la climatisation, il existe un potentiel d'optimisation des systèmes CVC dans les salles de classe pour maximiser l'élimination des particules, tout en assurant une ventilation adéquate, " dit Talaat.