La Escuela de Música de la Universidad de Minnesota estaba preocupada por la enseñanza individual durante la pandemia de COVID-19 y se preguntó si debería complementar su sistema de ventilación con purificadores de aire HEPA portátiles.

Entonces, los funcionarios escolares se acercaron a Suo Yang, un profesor de la Facultad de Ciencias e Ingeniería, y su equipo para resolverlo. En Física de fluidos , Yang y los investigadores describen su trabajo para predecir cómo se propagan las partículas de virus dentro de un aula de música.

"La transmisión aérea de COVID-19 a través de gotitas o núcleos de gotitas puede modelarse como un flujo típico cargado de partículas, y el trabajo de simulación debe capturar con precisión el movimiento de partículas dentro del entorno de flujo turbulento, ", dijo Yang." La deposición de partículas en las paredes y otras superficies también debe capturarse con precisión, y queríamos explorar si las partículas están atrapadas en algunas zonas de recirculación, ventilado, o eliminado por un purificador de aire ".

Sus simulaciones sugieren que un purificador de aire HEPA debe colocarse directamente frente a la persona o instrumento que expulsa aerosoles y alejado de otras personas que deben protegerse dentro de la habitación.

El objetivo de los investigadores era una tasa de ventilación de 288 metros cúbicos por hora, según las directrices de la Organización Mundial de la Salud, para cada persona dentro de la habitación. Hasta donde ellos saben, esta es la investigación más completa sobre el uso de purificadores de aire HEPA para combatir COVID-19.

"La clave es que, si bien los purificadores portátiles pueden ser muy útiles, su ubicación es crítica, "dijo Yang.

Es absolutamente crítico no esparcir más aerosoles induciendo un flujo muy dispersivo, según Sai Ranjeet Narayanan, un asistente de investigación graduado que trabaja con Yang.

Una gran sorpresa para los investigadores fue que los purificadores de aire HEPA portátiles reducen los aerosoles en el aire mucho más rápido que la simple ventilación, ofreciendo una eliminación de aerosoles de órdenes de magnitud mayor en comparación con no usar un purificador.

Si se conoce el caudal del sistema HVAC, este trabajo puede servir como guía para el tamaño y la cantidad de purificadores portátiles necesarios, así como dónde colocarlos.

"Nuestro trabajo también proporciona una guía sobre cuánto tiempo es necesario un descanso entre clases para garantizar la seguridad de la siguiente clase, que son unos 25 minutos para este caso, "dijo Yang.

"Y proporciona una función analítica, encontrado para ser una función lineal, para hacer predicciones para la eliminación de aerosoles, declaración, o tasa de suspensión en casi cualquier escenario:respiración, discurso, cantando, toser estornudos diferentes instrumentos de viento, con y sin máscaras ".

En el futuro, "planeamos modelar dominios más grandes con más personas, como bandas, orquestas, o cualquier reunión grupal, ", Dijo Narayanan." Y también podemos comparar el rendimiento de diferentes tipos de purificadores ".