Ученые Донского государственного технического университета разработали математическую модель, которая позволит прогнозировать распространение большинства вирусов для уменьшения риска инфицирования. Разработка описана в статье, опубликованной в Mathematics.
Одним из основных источников инфекции многих вирусных заболеваний является зараженный человек, а самым контагиозным — воздушно-капельный путь, при котором частицы вируса выделяются при дыхании, разговоре и кашле с аэрозольной пылью.
Ученые разработали математическую модель распространения вирусных частиц в воздушной среде и провели серию численных экспериментов на примере кабины технологического транспорта. Модель строится на основе фундаментальных уравнений гидродинамики с использованием современных численных методов и вычислительных мощностей.
Авторы работы отметили, что этот подход является универсальным и может быть использован для моделирования поведения вирусов любого типа и других патогенов в открытых пространствах, в помещениях и транспорте. В отличие от твердых частиц (например, пыли), вирус движется в жидких респираторных каплях. Этот метод позволяет получать траектории и характеристики каждой частицы в любой момент времени, а также учитывать испаряемость частиц и их взаимодействие при сталкивании, оценивать влияние скорости и влажности воздуха.
Все это позволяет получить возможность прогнозирования и эффективного управления этим процессом для уменьшения рисков инфицирования. В дальнейшем ученые планируют применить этот опыт при разработке более эффективных климатических систем транспорта.
