Aportes del CFD para la lucha contra el COVID-19: Enfoque en sistemas HVAC.
La pandemia del COVID-19 afectĂł en gran medida la cotidianidad de todas las personas alrededor del mundo, sin importar su condiciĂłn social o ubicaciĂłn geográfica. La mayorĂa de los paĂses adoptaron medidas drásticas a mĂşltiples escalas para poder combatir este virus y mitigar las tasas de contagio lo más rápido posible. En este sentido, mĂ©dicos, profesionales de la salud, ingenieros, cientĂficos, institutos de investigaciĂłn y empresas de tecnologĂa se dieron a la tarea de utilizar sus conocimientos y recursos disponibles para entender cĂłmo funcionan los mecanismos de propagaciĂłn y contagio por vĂa áreas, y con ello poder desarrollar sistemas que faciliten su control. En esta publicaciĂłn se presentan, a modo resumen, algunos trabajos realizados con apoyo del software ANSYS CFD, y que de alguna medida colaboraron con esta tarea.
Las herramientas de simulaciĂłn computacional, en especial la suite de ANSYS, se han convertido en grandes aliados para la compresiĂłn de patrones de flujo de aire en espacios abiertos y cerrados, en la visualizaciĂłn de gotĂculas de saliva en suspensiĂłn cuando estornudamos, hablamos o simplemente respiramos, en la determinaciĂłn de tiempos de residencia del virus en el aire para diversos escenarios, y hasta para el diseño de mascarillas y sistemas de desinfecciĂłn. ANSYS Inc. en su página web, “Facing COVID-19 Challenges With Our Customers and Partners” pone a disposiciĂłn de todos los interesados un resumen de algunos de los principales aportes que han podido realizar en esta área con apoyo de muchos de sus clientes y empresas aliadas.
- Cuartos de presiĂłn negativa:
- DesinfecciĂłn:
La descontaminaciĂłn de habitaciones e instalaciones, ya sea
en preparaciĂłn para pacientes o en lugares donde se ha identificado el virus,
ayuda a contener su propagación y también a proteger la salud de las personas
vulnerables. La simulaciĂłn CFD permite visualizar como se pueden dispersar
gases y sustancias desinfectantes si se agregan en forma de aerosoles en
espacios abiertos y cerrados.
- Distanciamiento Social:
Estudios de la influencia del viento en las gotas exudadas
al toser o estornudar. La simulaciĂłn demuestra cĂłmo las gotas se propagan
rápidamente por el aire y viajan de persona a persona en caso de viento suave,
ligero y moderado, con y sin máscara. Las gotitas de la tos se extenderán a la
cara, el cuello y la ropa de alguien a un metro de distancia. A dos metros, el
riesgo disminuye significativamente porque la gravedad tira de las gotas
portadoras al suelo, y asĂ va disminuyendo progresivamente aumenta la distancia.
- Uso adecuado de mascarillas:
El uso correcto de una mascarilla facial durante un perĂodo
prolongado puede ser incĂłmodo y causar irritaciĂłn, sin embargo, es necesario para
garantizar la eficacia de la mascarilla.
- Reducir el riesgo de transmisiĂłn con mascarillas de tela:
Las personas están recurriendo a mascarillas faciales de
tela reutilizables y caseras como medida de protecciĂłn para reducir el riesgo
de transmisión de COVID-19. Las simulaciones ilustran que las máscaras de tela
tienen cierto potencial de limitar la propagaciĂłn de gotas al estornudar y
toser y eliminar el alcance de gotas más grandes y peligrosas. En la parte
superior del video anexo puede verse la distancia de proyecciĂłn de partĂculas
sin uso de mascarillas, y en la secciĂłn de abajo su contraste con mascarillas
de tela reusables.
Después de poco más de
dos años es mucho lo que se ha aprendido sobre el COVID-19, sus métodos de
propagaciĂłn y sobre cĂłmo combatirlo. Sin embargo, aĂşn siguen apareciendo nuevas
cepas y otros virus similares, y por ende el trabajo cientĂfico de
investigaciĂłn no debe detenerse. En todo caso, siempre es importante poder
aprovechar los recursos tecnolĂłgicos disponibles, como el uso de simulaciones de
dinámica de fluidos computacional con ANSYS CFD para apoyar por ejemplo estudios
de gotĂculas de saliva en el aire y su relaciĂłn con los posibles sistemas de
ventilaciĂłn y control de enfermedades.
Para mayor informaciĂłn sobre esta aplicaciĂłn o productos de simulaciĂłn computacional ANSYS, visiten:
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