การจำลองทางคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาอิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนและความชื้นสัมพัทธ์ที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของโคโรนาไวรัส (COVID-19) ด้วยการไอในพื้นที่เปิดและห้องควบคุมที่ใช้สำหรับกักตัวผู้ติดเชื้อ

ในปัจจุบันนี้ได้เกิดมีอุบัติการณ์ของโรคระบาดที่มีความรุนแรง และส่งผลกระทบต่อประชากรทั่วทั้งโลก ที่มีชื่อว่า Coronavirus Disease (COVID-19) ซึ่งเป็นโรคระบาดที่มีการติดต่อระหว่างคนสู่คนได้อย่างรวดเร็ว และในปัจจุบันยังไม่ปรากฏมีวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพ และเห็นผลเพื่อการรักษา และยับยั้งโรคนี้ได้โดยสิ้นเชิง ดังนั้นวิธีการป้องกันที่ดีที่สุดจึงเป็นการ ควบคุมการแพร่ระบาดของเชื้อโรค ในเบื้องต้นจะมีการนำผู้ป่วยมาผ่านกระบวนการกักตัว (Quarantine) เพื่อควบคุมการแพร่ระบาด และรักษาแบบแยกเป็นราย ๆ ผ่านกลไกการแพร่กระจายของสารคัดหลั่งจากผู้ติดเชื้อ เช่น การหายใจ ไอ และจาม เป็นต้น นอกจากนั้นบุคลากรทางการแพทย์มีความเสี่ยงในการติดเชื้อได้เช่นเดียวกันหากไม่มีวิธีการป้องกันที่ดี เช่น ถ้าในห้องมีระบบ ระบายอากาศที่ไม่เพียงพอ และมีประสิทธิภาพต่ำ เชื้อโรคในบรรยากาศก็จะแพร่กระจายไปทั่วทั้งห้อง และจับกับสิ่งของต่างๆที่อยู่ ภายในห้องอันมีผลต่อความเสี่ยงในการติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นงานวิจัยนี้ จึงทำการวิเคราะห์เชิงตัวเลข เพื่อศึกษาอิทธฺพลของการถ่ายเทความร้อน และความชื้นสัมพัทธ์ที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของโคโลนาไวรัส (COVID-19) ด้วยการไอในพื้นที่เปิด และห้องควบคุมที่ใช้สำหรับกักตัวผู้ติดเชื้อ ผ่านแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่อยู่บนพื้นฐานของระเบียบวิธีไฟไนต์อลิเมนต์ เพื่อให้เข้าใจถึงพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของอนุภาคปนเปื้อนเชื้อโรค และศึกษาตัวแปรสำคัญที่สามารถทำให้อนุภาคปนเปื้อนเชื้อโรค หรือ droplets ถูกระบายออกไปได้มากที่สุด โดยประกอบด้วยสมการการถ่ายเทความร้อน ร่วมกับการถ่ายเทความชื้น การไหลของของไหล และการติดตามอนุภาค ซึ่งพบว่า ตัวแปรอุณหภูมิเริ่มต้นของอากาศมีผลต่อการลอยตัวของอนุภาค ตัวแปรความชื้นสัมพัทธ์เริ่มต้นของอากาศมีผลต่อการพุ่งตัวของอนุภาค และค่าการระบายอากาศภายในห้องควบคุมมีผลต่อความสามารถในการดึงอนุภาคออกไป จากผลที่ได้รับสามารถนำความรู้มาประยุกต์ใช้ในการออกแบบทางวิศวกรรมทางการแพทย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

当前全球范围内暴发了高传染性的新型冠状病毒肺炎（Coronavirus Disease, COVID-19）疫情，该疾病可通过人际快速传播，目前尚无彻底有效的治疗与防控手段。因此最核心的防控策略为控制病毒传播：初期通过隔离检疫(Quarantine)管控疫情扩散，并针对感染者的呼吸道分泌物（如呼吸、咳嗽、打喷嚏等）的传播路径实施分级隔离治疗。
此外，若缺乏有效的防护措施，医护人员同样面临极高的感染风险——例如当房间通风系统不足且效能低下时，空气中的病毒会扩散至整个房间并附着于室内各类物体表面，进一步提升感染风险。
为此，本研究开展数值分析，旨在探究温湿度对新冠病毒咳嗽飞沫在开放空间及隔离病房内传播行为的影响。本研究基于有限元法(Finite Element Method)构建数学模型，借助计算机程序开展模拟，涵盖传热方程、传质方程、流体流动方程及粒子追踪模型，以解析病原微粒的运动规律，并识别可最大化病原微粒（飞沫）排出量的关键调控变量。
研究结果显示，初始气温会影响微粒的悬浮特性，初始相对湿度会影响微粒的喷射射程，而隔离病房的通风量则会影响微粒的排出效率。上述结论可用于指导高效的医用工程设计与优化。