Маска Имеет Значение: Как Маски Влияют На Воздушный Поток, Эффективность Защиты

The Mask Matters: How Masks Affect Airflow, Protection Effectiveness 0

Цзиньсян Си

Давление и движение частиц с маской и без нее

Newswise-ВАШИНГТОН, 15 декабря 2020 г.-Несмотря на то, что было широко известно, что ношение маски для лица поможет смягчить распространение COVID-19 в сообществе, еще меньше известно о специфической эффективности масок в снижении вирусной нагрузки в дыхательных путях тех, кто их носит.

В книге «Физика жидкостей», опубликованной издательством AIP, исследователи из Массачусетского университета Лоуэлла и Калифорнийского баптистского университета изучили влияние ношения трехслойной хирургической маски на инспираторные воздушные потоки и влияние маски на вдыхание и осаждение окружающих частиц в верхних дыхательных путях.

«Естественно думать, что носить маску, неважно новую или старую, всегда лучше, чем ничего. Наши результаты показывают, что это убеждение верно только для частиц размером более 5 микрометров, но не для мелких частиц размером менее 2,5 микрометров”, — сказал автор Цзиньсян Си.

Исследователи обнаружили, что ношение маски с низкой (менее 30%) эффективностью фильтрации может быть хуже, чем без нее.

Они разработали вычислительную модель маски для лица, используя физиологически реалистичную модель человека, носящего хирургическую маску со складками, а затем используя численные методы для отслеживания частиц через маску. Они исследовали поведение и судьбу аэрозолей, проходящих через маску, на лицо, в дыхательные пути и, в конечном счете, где они оседают в носу, глотке или глубоком легком.

Модель показала, что маска изменяет воздушный поток вокруг лица, так что вместо воздуха, поступающего в рот и нос по определенным путям, воздух поступает в рот и нос по всей поверхности маски, но с более низкой скоростью.

Более низкая скорость вблизи лица способствует вдыханию аэрозолей в нос, поэтому, хотя маски отфильтровывают определенное количество частиц, больше частиц, выходящих из фильтрации маски, могут попасть в дыхательные пути.

Они обнаружили, что эффективность фильтрации трехслойной хирургической маски может варьироваться от 65%, если она новая, до 25%, когда используется, поэтому правильное ношение 65% — ной маски обеспечит хорошую защиту, но ношение 25% — ной фильтрующей маски может быть хуже, чем не носить ее вообще.

“Мы надеемся, что органы общественного здравоохранения усилят текущие профилактические меры по сдерживанию передачи COVID-19, такие как выбор более эффективной маски, правильное ношение ее для максимальной защиты и избегание использования чрезмерно использованной или просроченной хирургической маски”, — сказал Си.

Исследователи обнаружили, что складки хирургической маски для лица значительно влияют на характер воздушного потока, предполагая, что форма маски также должна рассматриваться как важный фактор при оценке эффективности защиты маски и разработке новых масок. Си сказал, что они будут продолжать изучать влияние форм масок на эффективность защиты дыхательных путей человека.

###

Статья, «Последствия ношение масок на inhalability и выпадение атмосферных торс-ков-2 аэрозолей в верхних дыхательных путях человека,» является автором Цзиньсян-Си, в апреле Си, и Рамасвами Нагаразан. Статья появится в журнале «физика жидкостей» 15 декабря 2020 года (DOI: 10.1063/5.0034580). После этой даты доступ к нему можно получить по адресу https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0034580.

О ЖУРНАЛЕ

Физика жидкостей посвящена публикации оригинальных теоретических, вычислительных и экспериментальных работ по динамике газов, жидкостей и сложных жидкостей. Видишь https://aip.scitation.org/journal/phf.

###

СМ. ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Коронавирус-2