Les gouttelettes générées par la toux d'un individu marchant se dispersent différemment dans un couloir étroit et un espace ouvert. Dans un espace ouvert, les gouttelettes sont dispersées dans une large gamme attachée à la personne ; dans les couloirs étroits, les gouttelettes sont concentrées dans une petite bulle et sont laissées plus loin derrière. Crédit :Xiaolei Yang
Des simulations informatiques ont été utilisées pour prédire avec précision les modèles de flux d'air et de dispersion des gouttelettes dans des situations où COVID-19 pourrait se propager. Dans la revue Physique des fluides , les résultats montrent l'importance de la forme de l'espace dans la modélisation de la façon dont les gouttelettes chargées de virus se déplacent dans l'air.
Les simulations sont utilisées pour déterminer les modèles de flux derrière un individu marchant dans des espaces de forme différente. Les résultats révèlent un risque de transmission plus élevé pour les enfants dans certains cas, comme derrière des personnes se déplaçant rapidement dans un long couloir étroit.
Des recherches antérieures utilisant cette technique de simulation ont aidé les scientifiques à comprendre l'influence des objets, comme des barrières de verre, les fenêtres, climatiseurs, et toilettes, sur les modèles de flux d'air et la propagation du virus. Les simulations précédentes ont généralement supposé une grande, espace intérieur ouvert mais n'ont pas pris en compte l'effet des murs à proximité, comme ceux qui pourraient exister dans un couloir étroit.
Si une personne marchant dans un couloir tousse, leur souffle expulse des gouttelettes qui voyagent autour et derrière leur corps, former un sillage de la même manière qu'un bateau forme un sillage dans l'eau lorsqu'il se déplace. L'enquête a révélé l'existence d'une « bulle de recirculation » directement derrière le torse de la personne et un long sillage s'écoulant derrière elle à environ la hauteur de la taille.
"Les modèles de flux que nous avons trouvés sont fortement liés à la forme du corps humain, " a déclaré l'auteur Xiaolei Yang. " A 2 mètres en aval, le sillage est presque négligeable à hauteur de bouche et à hauteur de jambe, mais est toujours visible à hauteur de taille.
Dans les deux modes, le nuage de gouttelettes plane à environ mi-hauteur de la personne infectée avant d'atteindre le sol, indiquant un risque plus élevé pour les enfants d'inhaler les gouttelettes. Crédit :Xiaolei Yang
Une fois les modèles de flux d'air déterminés, l'enquête a modélisé la dispersion d'un nuage de gouttelettes expulsées de la bouche de la personne simulée. La forme de l'espace entourant la personne en mouvement est particulièrement critique pour cette partie du calcul.
Deux types de modes de dispersion ont été trouvés. Dans un seul mode, le nuage de gouttelettes se détache de la personne en mouvement et flotte loin derrière cette personne, créant une bulle flottante de gouttelettes chargées de virus. Dans l'autre mode, le nuage est attaché au dos de la personne, traînant derrière eux comme une queue alors qu'ils se déplacent dans l'espace.
"Pour le mode détaché, la concentration en gouttelettes est beaucoup plus élevée que pour le mode attaché, cinq secondes après une toux, " a déclaré Yang. "Cela pose un grand défi pour déterminer une distance sociale de sécurité dans des endroits comme un couloir très étroit, où une personne peut inhaler des gouttelettes virales même si le patient est loin devant lui.
Le danger est particulièrement grand pour les enfants, puisque dans les deux modes, le nuage de gouttelettes plane à une distance au-dessus du sol qui est environ la moitié de la hauteur de la personne infectée, en d'autres termes, au niveau de la bouche pour les enfants.
