由于尚未成功研發(fā)出新型冠狀病毒（COVID-19）的有效疫苗，因此保持社交距離是我們外出時能夠采取的一種預防措施。本指南建議我們與同事、鄰居或其他購物者保持至少6英尺的距離。許多人在感染新型冠狀病毒后會出現(xiàn)咳嗽，但是，當彼此的距離不足6英尺時，人傳人是否有所不同？或者在咳嗽時用手肘捂住口鼻的情況下，距離就無關緊要了嗎？計算流體動力學可以用來回答這些問題，并演示咳嗽產生的飛沫的流動。

為了解決最佳實踐的社交距離問題，Ansys專家考慮了液滴尺寸分布和速度的影響，分析了以下三種情況下飛沫在不流動的環(huán)境空氣中的分散情況：3英尺間距、6英尺間距以及3英尺間距咳嗽時用手肘捂住口鼻的情況。

圖1：CFD仿真的計算域和邊界條件

工程師使用Ansys SpaceClaim對密切接觸的三個人進行了建模，然后開始評估咳嗽情況（圖1）。接下來，他們使用Ansys Fluent對模型進行了網(wǎng)格劃分并定義邊界：地板和墻面采用無滑移邊界，所有其它邊界采用壓力出口邊界條件。為了模擬噴出的飛沫，研究人員使用離散顆粒模型（DPM），初始液滴條件設置根據(jù)可獲得的數(shù)據(jù)設置，液滴速度為每秒17米，液滴粒徑分布為50-400微米。

利用Ansys VRXPERIENCE對咳嗽顆粒軌跡結果進行渲染（圖2）。在第一種情況下，咳嗽飛沫迅速沉積在距離病毒感染者3英尺遠的人身上；在第二種情況下，當人與人之間的距離增加到6英尺時，傳播的飛沫數(shù)量減少，這是由于重力的影響，因此作用于飛沫的距離更長；最后，在第三種情況下，我們看到當咳嗽時捂住口鼻，大部分飛沫停留在胳膊上，從而極大地減小了飛沫在空氣中流動的數(shù)量和速度。

圖2：CFD對接觸攜帶者飛沫的預測

綜上所述，仿真可以為當前病毒和細菌抑制的社交距離指南提供支持。

以當前多國和地區(qū)建議的2米（6英尺）社交距離為例，試想，這一社交距離是放諸任何情境下都足夠安全嗎？當進行戶外鍛煉時，這個標準的社交距離是不夠的。Ansys合作伙伴也是來自埃因霍溫理工大學和魯汶大學的Bert Blocken與Fabio Malizia，他們構建的模型表明，為避免前面跑步或騎行者中的飛沫傳播，人們在運動的時候應保持更遠距離，如果緊跟在他人身后跑步，將會有極高的感染風險。

在一篇《COVID-19時期論空氣動力學等效1.5米步行和跑步時的社交距離》的論文中，提到由于大多數(shù)飛沫飄散不到1.5米便落至地面并/或蒸發(fā)，而社交距離定義的條件是站立不動的人群，其并未考慮到因人們移動（例如快走、跑步和騎行）而引發(fā)的潛在空氣動力學效應。

在論文中空氣動力學研究對第一人在第二人1.5米或以外運動時是否會將飛沫傳給后者展開調研，此前曾采用經(jīng)風洞測量結果驗證及校準的CFD仿真，對跑步者周圍的飛沫運動及蒸發(fā)、以及跑步者周圍的氣流進行分析，本調研在此基礎上針對一名步行或奔跑者在另一人附近呼氣時排出飛沫的運動開展仿真。假定不存在外部風，分析不同人員配置（肩并肩，排成直線或者交錯行進），由此評估第二人在第一人噴出飛沫下的暴露程度。

結果顯示在步行或跑步時跟隨者排在前方人員后方，即處于前方人員滑流中時，對其噴出飛沫暴露程度最高，前方人員與跟隨者之間距離越短，暴露程度越高。這就意味著在本研究條件下，即等同于間距1.5米人員靜止站立的條件下，可通過兩種方式避免顯著暴露于飛沫環(huán)境的影響：避免在前方人員的滑流中步行和跑步，并且在錯位或者并排狀態(tài)下保持1.5米間距，或通過加快行進速度來保持更遠的社交距離，速度越快則距離越遠。