冲马桶的流体力学模型带来何种启示

对马桶冲水的流体动力学进行建模的新研究发现，水流以将马桶中的液滴吹出近一米，在那里微小的颗粒(如病毒)可以在空中滞留一分钟以上。

扬州大学的王继祥说：“可以预见到，频繁使用的厕所健康风险更高，例如在繁忙时间使用家庭厕所或在人口稠密地区使用的公共厕所。”

借助计算流体动力学，研究作者模拟了马桶内容物在冲水后如何被搅动，从马桶中溅出，并携带潜在的病原体。

研究团队比较了两种常见的冲水马桶：一种是单一进水口，另一种具有两个对称的进水口，后者能够实现环形冲水。

“流体体积(VOF)模型用于模拟两种常见的冲刷过程(单入口冲洗和环形冲洗)，而VOF-离散相模型(DPM)方法则用于模拟喷雾过程中气溶胶颗粒的运动轨迹。结果令人震惊，因为观察到大量病毒颗粒向上传播，其中40％至60％的颗粒到达马桶座圈上方。”

虽然这是一种很酷的方法，但要记住，该团队使用的是模拟液体和气溶胶，且并未进行实验。

尽管如此，思路还是可以理解的。一种避免液滴涡流的简单解决方案是在冲水之前先盖上盖子，但不幸的是，许多公共洗手间不提供此功能。

作者写道：“公共洗手间的人流量惊人地巨大：因此，病毒携带者可能导致大量感染。出于这些原因，必须在防疫的背景下对厕所进行研究。”

研究人员提供了一些非常常识性的预防措施：使用前先清洁座圈，如果可以请盖上盖子冲，然后仔细洗手。

该研究发表在《流体物理学》上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。