Una Evaluación Numérica del Control de la Transmisión Aérea a través de la Modificación de la Saliva
Autores: Shrestha, Rajendra; Fontes, Douglas; Kinzel, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una Evaluación Numérica del Control de la Transmisión Aérea a través de la Modificación de la Saliva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Relación
Saliva
Transmisión aérea
Ruptura de gotas
Estabilidad
Aerosolización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El presente estudio exploró la relación entre la transmisión aérea y las propiedades del fluido salival de un estornudo humano. Específicamente, nuestro objetivo fue entender si alterar la saliva y su relación con la ruptura y estabilidad de las gotas puede afectar sus características de transmisión. El estudio buscó responder a esta pregunta utilizando dinámica de fluidos computacional, específicamente, un modelo híbrido Euleriano-Lagrangiano con un modelo de turbulencia de simulación de vórtices desprendidos de Spalart-Allmaras. El esfuerzo se centró en un escenario con un evento de estornudo dentro de una habitación ventilada. El estudio encontró que para los estornudos, los procesos de descomposición secundaria son importantes. La saliva más espesa que aumentó el número de Ohnesorge mostró una clara resistencia a la aerosolización debido a la ruptura secundaria estabilizada, lo que llevó a que la mayor parte de las gotas tuviera altas tasas de asentamiento que son menos propensas a impulsar la transmisión aérea. Por ejemplo, el uso de goma xantana, que aumentó la viscosidad de la saliva en un 2000%, redujo la formación de aerosoles. Además, se estudió otra clase de modificadores que reducen el contenido de saliva, que también fue efectiva en reducir los impulsores de transmisión aérea. El jengibre, que redujo el contenido de saliva, disminuyó la formación de aerosoles. Sin embargo, al considerar la reducción general en el volumen de las gotas, los modificadores de saliva como el almidón de maíz, la goma xantana y los caramelos aumentaron el tamaño medio de las gotas en un 50%, 25% y 50%, respectivamente, mientras que redujeron el volumen total de las gotas en un 71.6%, 71.2% y 77.2%, respectivamente. Por el contrario, el jengibre redujo el tamaño medio de las gotas en un 50% pero aumentó el volumen total de las gotas en un 165.7%. En general, para este tipo de evento respiratorio, este estudio proporciona información sobre el potencial de modificar las características de la saliva que pueden impactar la transmisión aérea y podría introducir nuevas herramientas para reducir la transmisión de patógenos aéreos.
Descripción
El presente estudio exploró la relación entre la transmisión aérea y las propiedades del fluido salival de un estornudo humano. Específicamente, nuestro objetivo fue entender si alterar la saliva y su relación con la ruptura y estabilidad de las gotas puede afectar sus características de transmisión. El estudio buscó responder a esta pregunta utilizando dinámica de fluidos computacional, específicamente, un modelo híbrido Euleriano-Lagrangiano con un modelo de turbulencia de simulación de vórtices desprendidos de Spalart-Allmaras. El esfuerzo se centró en un escenario con un evento de estornudo dentro de una habitación ventilada. El estudio encontró que para los estornudos, los procesos de descomposición secundaria son importantes. La saliva más espesa que aumentó el número de Ohnesorge mostró una clara resistencia a la aerosolización debido a la ruptura secundaria estabilizada, lo que llevó a que la mayor parte de las gotas tuviera altas tasas de asentamiento que son menos propensas a impulsar la transmisión aérea. Por ejemplo, el uso de goma xantana, que aumentó la viscosidad de la saliva en un 2000%, redujo la formación de aerosoles. Además, se estudió otra clase de modificadores que reducen el contenido de saliva, que también fue efectiva en reducir los impulsores de transmisión aérea. El jengibre, que redujo el contenido de saliva, disminuyó la formación de aerosoles. Sin embargo, al considerar la reducción general en el volumen de las gotas, los modificadores de saliva como el almidón de maíz, la goma xantana y los caramelos aumentaron el tamaño medio de las gotas en un 50%, 25% y 50%, respectivamente, mientras que redujeron el volumen total de las gotas en un 71.6%, 71.2% y 77.2%, respectivamente. Por el contrario, el jengibre redujo el tamaño medio de las gotas en un 50% pero aumentó el volumen total de las gotas en un 165.7%. En general, para este tipo de evento respiratorio, este estudio proporciona información sobre el potencial de modificar las características de la saliva que pueden impactar la transmisión aérea y podría introducir nuevas herramientas para reducir la transmisión de patógenos aéreos.