多远的顺风covid-19发射器PPM减少1000倍吗?

Question

多远的顺风covid-19发射器PPM减少1000倍吗?

假设covid-19(直径0.12μm)粒子有气体的空气动力特性:

气体粒子< 20μm行为一样——低沉降速度http://home.engineering.iastate.edu/ ~ leeuwen / CE /演示/ Dispersion_Handout.pdf % 20524

多远会有人要顺风covid-19粒子发射器的PPM减少至少1000倍吗?

Answer 1

我在评论说,病毒不是我的区域(有关单位)。但答案是没有单位的。确切的回答你寻求依赖于几个不同的变量:

• 呼气的速度(咳嗽或呼吸)+风的速度
• 大气稳定

当然,呼出的病毒载量也很重要,但既然你要求一个比,我不会列表。

的高斯烟羽模型可以用来描述污染物。高斯烟羽模型是:$ $ \压裂{C} {Q} = \压裂{1}{2π\ U \ sigma_y \ sigma_z} \ exp \离开(-左\压裂{1}{2}\[\压裂{y} {\ sigma_y} \右)^ 2 - \压裂{1}{2}左\[\压裂{z-H} {\ sigma_z} \右)^ 2 \右)$ $,

在哪里美元加元浓度,问美元发射率,你美元是风速(或最坏的情况是咳嗽的速度),x美元是顺风的距离,z美元是距离地面,美元\ sigma_x \ sigma_z $是水平和垂直扩散常数。

美元\ sigma_y \ sigma_z $是稳定和风速的函数。实际的公式……不确定的。理论上他们可以被描述为$ $ \ sigma_ {y, z} = \√6{\压裂{2 k_ x {y, z}}{你}}$ $,在那里K美元涡流粘度。也有基于稳定性分类的经验公式。

让假设接收机直接顺风和在相同的高度(z = H和y = 0)。因此方程崩溃:$ $ \压裂{C} {Q} = \压裂{1}{2π\ U \ sigma_y \ sigma_z} $ $。因为距离顺风仅表现$ \ sigma_ {y, z} $,然后回答你的问题,我们需要隔离$ \ sigma_ {y, z} $。$ $ \ sigma_y \ sigma_z = \压裂{1000}{2π\ U} $ $

假设,为了讨论,考虑两种不同的场景:

1. 经验$ \ sigma_ {y, z} $(参考这常量的值)

$ $ (ax ^ b) \ * (cx ^ d + f) = acx ^ {b + d} + afx ^ b = \压裂{1000}{2π\ U} $ $

这是复杂的解决。所以我将离开解x美元读者作为练习。

2. 常数美元K_ {y, z} $

大概{$ $ \ \压裂{2 k_ z} {x}{你}}\√6{\压裂{2 k_ y} {x}{你}}= \压裂{1000}{2π\ U} $ $$ $ \压裂{4 K_ {z} K_ {y} x ^ 2} {U ^ 2} = \离开(\压裂{1000}{2π\ U} \右)^ 2 = \压裂{10 ^ 6}{4 \ Uπ^ 2 ^ 2}$ $大概{$ $ x = \ \压裂{10 ^ 6 K_ {z} K_ {y}}{16 \π^ 2}}$ $10 ^ $ $ x = \压裂{3}{4π\}\√6 {K_ {z} K_ {y}} $ $

如果我们假设K_z = K_y = K美元,然后进一步简化方程。$ $ x = \压裂{K10 ^ 3}{4 \π}$ $有很多方法来计算K美元。一个简单的公式K美元如果调用混合长度理论可以使用吗

$ $ K = \压裂{ku_ * z}{\φ(\压裂{z} {L})} $ $,在那里k美元是卡门常数,u_ *美元是摩擦速度,美元\ phi_M(\压裂{z} {L})美元是Businger-Dyer函数动量,L美元是Monin-Obukhov长度。如果我们假设中性大气稳定,美元\ phi_M(\压裂{z} {L}) = 1美元和合成方程可以写成:

$ $ x = \压裂{ku_ * z10 ^ 3}{4 \π}$ $

更多的假设!我们假设z = 1.5 m和u_ * = 1.11美元m s$ ^ {1}$(对应于一个5 kt风速10米粗糙长度为0.1米下中性稳定)。堵在得到这些数字

$ x = 35美元米

当然,有很多假设到这一点。但这就是我。