Evaluación CFD de la dispersión de partículas respiratorias y el riesgo de infección asociado en un autobús de pasajeros con diferentes configuraciones de ventilación
Autores: Scungio, Mauro; Parlani, Giulia; Buonanno, Giorgio; Stabile, Luca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación CFD de la dispersión de partículas respiratorias y el riesgo de infección asociado en un autobús de pasajeros con diferentes configuraciones de ventilación
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Pandemia de covid-19
Dinámica de transmisión del virus
Transmisión por vía aérea
Partículas respiratorias
Sistemas de ventilación
Riesgo de infección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La pandemia de COVID-19 ha subrayado la urgencia de comprender la dinámica de transmisión del virus, particularmente en entornos interiores caracterizados por alta ocupación y sistemas de ventilación subóptimos. La transmisión aérea, reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS), representa un riesgo significativo, influenciado por diversos factores, incluyendo la duración del contacto, la susceptibilidad individual y las condiciones ambientales. Las partículas respiratorias juegan un papel fundamental en la propagación viral, permaneciendo suspendidas en el aire durante diferentes duraciones y distancias. Los estudios experimentales proporcionan información sobre las características de dispersión de partículas, especialmente en entornos interiores donde los sistemas de ventilación pueden ser inadecuados. Sin embargo, los desafíos experimentales requieren enfoques complementarios de modelado numérico. Los modelos cero-dimensionales ofrecen estimaciones simplificadas pero carecen de resolución espacial y temporal, mientras que la Dinámica de Fluidos Computacional, particularmente con el Modelo de Fase Discreta, supera estas limitaciones al simular el flujo de aire y la dispersión de partículas de manera integral. Este documento emplea CFD-DPM para simular el flujo de aire y la dispersión de partículas en un autobús, ofreciendo información sobre la dinámica de transmisión del virus. Este estudio evalúa el riesgo de infección por COVID-19 para individuos vulnerables que comparten espacio con un pasajero infectado e investiga la eficacia de la ventilación personal en la reducción del riesgo de infección. De hecho, las simulaciones de CFD revelaron el papel crucial de los sistemas de ventilación en la reducción del riesgo de transmisión de COVID-19 dentro de los autobuses: aumentar la tasa de flujo de aire limpio e implementar ventilación personal disminuyó significativamente la concentración de partículas. En general, el riesgo de infección fue negligible para escenarios que involucraban solo la respiración, pero significativo para la exposición prolongada a un individuo infectado que habla. Los hallazgos contribuyen a comprender el riesgo de infección en el transporte público, enfatizando la necesidad de estrategias de ventilación óptimas para garantizar la seguridad de los pasajeros y mitigar la transmisión del virus.
Descripción
La pandemia de COVID-19 ha subrayado la urgencia de comprender la dinámica de transmisión del virus, particularmente en entornos interiores caracterizados por alta ocupación y sistemas de ventilación subóptimos. La transmisión aérea, reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS), representa un riesgo significativo, influenciado por diversos factores, incluyendo la duración del contacto, la susceptibilidad individual y las condiciones ambientales. Las partículas respiratorias juegan un papel fundamental en la propagación viral, permaneciendo suspendidas en el aire durante diferentes duraciones y distancias. Los estudios experimentales proporcionan información sobre las características de dispersión de partículas, especialmente en entornos interiores donde los sistemas de ventilación pueden ser inadecuados. Sin embargo, los desafíos experimentales requieren enfoques complementarios de modelado numérico. Los modelos cero-dimensionales ofrecen estimaciones simplificadas pero carecen de resolución espacial y temporal, mientras que la Dinámica de Fluidos Computacional, particularmente con el Modelo de Fase Discreta, supera estas limitaciones al simular el flujo de aire y la dispersión de partículas de manera integral. Este documento emplea CFD-DPM para simular el flujo de aire y la dispersión de partículas en un autobús, ofreciendo información sobre la dinámica de transmisión del virus. Este estudio evalúa el riesgo de infección por COVID-19 para individuos vulnerables que comparten espacio con un pasajero infectado e investiga la eficacia de la ventilación personal en la reducción del riesgo de infección. De hecho, las simulaciones de CFD revelaron el papel crucial de los sistemas de ventilación en la reducción del riesgo de transmisión de COVID-19 dentro de los autobuses: aumentar la tasa de flujo de aire limpio e implementar ventilación personal disminuyó significativamente la concentración de partículas. En general, el riesgo de infección fue negligible para escenarios que involucraban solo la respiración, pero significativo para la exposición prolongada a un individuo infectado que habla. Los hallazgos contribuyen a comprender el riesgo de infección en el transporte público, enfatizando la necesidad de estrategias de ventilación óptimas para garantizar la seguridad de los pasajeros y mitigar la transmisión del virus.