Desenvolvimento de um modelo numérico para avaliação do tempo em suspensão de partículas de aerossol em uma sala de aula
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) |
Texto Completo: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6321 |
Resumo: | Covid-19 is a highly contagious disease caused by the Sars-CoV-2 virus. Among the ways of virus spreading and possible contagion, the aerosol originated by the phenomenon of coughing or sneezing of an infected person stands out. As experimental studies are limited, considering the high contagiousness of the disease, numerical modeling of the aerosol flow problem is one of the best alternatives for studying this phenomenon. Based on this, the present work proposes a numerical approach to study the behavior of aerosol particles expelled by people in a classroom environment, where factors such as ventilation, temperature, proximity between people, objects and geometry of the environment directly influence the propagation and deposition of the particulate. The model was developed following an Euler-Lagrange approach in commercial software Ansys Fluent to model a classroom enviroment with particle injection originated from coughing, sneeze or talking events. With the obtainend results, it is possible to observe and analyze the behavior of the aerosol expelled in the classroom, such as maximum distance covered, length of suspension in the air and influence of the air flow in the classroom and thus obtain behavioral parameters of the expelled particles, which can be of great help in terms of preventing the virus spreading in a closed environment. |
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Desenvolvimento de um modelo numérico para avaliação do tempo em suspensão de partículas de aerossol em uma sala de aulaCovid-19AerossolEuler-LagrangeCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICACovid-19 is a highly contagious disease caused by the Sars-CoV-2 virus. Among the ways of virus spreading and possible contagion, the aerosol originated by the phenomenon of coughing or sneezing of an infected person stands out. As experimental studies are limited, considering the high contagiousness of the disease, numerical modeling of the aerosol flow problem is one of the best alternatives for studying this phenomenon. Based on this, the present work proposes a numerical approach to study the behavior of aerosol particles expelled by people in a classroom environment, where factors such as ventilation, temperature, proximity between people, objects and geometry of the environment directly influence the propagation and deposition of the particulate. The model was developed following an Euler-Lagrange approach in commercial software Ansys Fluent to model a classroom enviroment with particle injection originated from coughing, sneeze or talking events. With the obtainend results, it is possible to observe and analyze the behavior of the aerosol expelled in the classroom, such as maximum distance covered, length of suspension in the air and influence of the air flow in the classroom and thus obtain behavioral parameters of the expelled particles, which can be of great help in terms of preventing the virus spreading in a closed environment.A Covid-19 é uma doença com elevado grau de contágio causada pelo vírus Sars-CoV-2. Dentre as formas de propagação do vírus e possível contágio, destaca-se o aerossol originado pelo fenômeno da tosse ou espirro de uma pessoa infectada. Como estudos experimentais são limitados, considerando o alto grau de contágio da doença, a modelagem numérica do problema de escoamento de aerossol é a melhor alternativa para estudo desse fenômeno. Com base nisso, o presente trabalho propõe uma abordagem numérica para estudar o comportamento das partículas de aerossol expelidas por pessoas em um ambiente de sala de aula, onde fatores como ventilação, temperatura, proximidade entre pessoas, objetos e geometria do ambiente influenciam diretamente a propagação e deposição do particulado. O modelo foi desenvolvido no pacote comercial Ansys Fluent utilizando uma abordagem Euler-Lagrange, para modelar um ambiente de sala de aula com injeção de partículas de aerossol originadas por fenômenos de tosse, espirro ou fala. Com os resultados obtidos, pode-se observar e analisar o comportamento do aerossol expelido em sala de aula, como distância máxima percorrida, tempo de suspensão no ar e influência do fluxo de ar em sala de aula, e assim retirar parâmetros comportamentais das partículas expelidas, que podem ser de grande ajuda no quesito prevenção da propagação do vírus em ambiente fechado.Trabalho não financiado por agência de fomento, ou autofinanciadoUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoBrasilCentro de Engenharias - CEUFERSAAzevedo, Victor Wagner Freire deBatista, Heitor Luigi2021-06-08T17:27:01Z2021-06-082021-06-08T17:27:01Z2020-12-11Monografiainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfBatista (2020) (BATISTA, 2020)https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/6321porBATISTA, Heitor Luigi. Desenvolvimento de um modelo numérico para avaliação do tempo em suspensão de partículas de aerossol em uma sala de aula. 2020.41 f. Monografia (Graduação Engenharia Mecânica) – Centro de Engenharias, Universidade Federal Rural do Semi-Àrido, Mossoró, 2020.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2023-09-14T18:38:05Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/6321Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2023-09-14T18:38:05Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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Covid-19 is a highly contagious disease caused by the Sars-CoV-2 virus. Among the ways of virus spreading and possible contagion, the aerosol originated by the phenomenon of coughing or sneezing of an infected person stands out. As experimental studies are limited, considering the high contagiousness of the disease, numerical modeling of the aerosol flow problem is one of the best alternatives for studying this phenomenon. Based on this, the present work proposes a numerical approach to study the behavior of aerosol particles expelled by people in a classroom environment, where factors such as ventilation, temperature, proximity between people, objects and geometry of the environment directly influence the propagation and deposition of the particulate. The model was developed following an Euler-Lagrange approach in commercial software Ansys Fluent to model a classroom enviroment with particle injection originated from coughing, sneeze or talking events. With the obtainend results, it is possible to observe and analyze the behavior of the aerosol expelled in the classroom, such as maximum distance covered, length of suspension in the air and influence of the air flow in the classroom and thus obtain behavioral parameters of the expelled particles, which can be of great help in terms of preventing the virus spreading in a closed environment. |
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