当前，武汉新冠肺炎进入关键时期，全国人民众志成城，心手相连、同舟共济，共同坚守、全力抗击疫情。和大家一样，看着每天不断上涨的确诊人数我的整颗心都在下沉……
为了阻断疫情向校园蔓延，保障好师生身体健康，教育部明确要求2020年春季学期延期开学，暂停校外培训机构线下培训活动。
新型冠状病毒传播的方式之一为直接传播，我们常见的行为打喷嚏就能进行病毒传播，而教室内又是一个相对人员比较密集的空间，我们进行教室内学生打喷嚏病毒气体扩散过程的虚拟仿真实验。
根据GB 50099—2011《中小学校设计规范》中教室面积指标的规定学生使用面积指标取1.36m^2/座位，任课老师使用面积5m^2/人。我们假设可容纳50名学生和2名任课老师的教室，计算教室面积为78m^2。
我们 假设教室长10m，宽7.8m，高3.1m，四个新风进口，两个排风口，风机尺寸为0.25m*0.25m，均布置在教室上方天花板处，教室内具有30张课桌椅及30名学生。我们假设从前往后第四排中间的同学感染了病毒，这个时候又不小心打了一个喷嚏并且没有戴口罩。
根据《中小学校建筑设计规范》GB50099- 2011规定，采用机械通风的教室人均最小新风量范围为 16～20m^3/(h·人)，同时，依据GB50242- 2013《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》规定，机械通风新风量取值范围为22～28m^3/(h·人)。两者比较GB50242- 2013《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》要求较高。
我们按照28m^3/(h·人)计算，该教室所需新风量为28m^3/(h·人)*52人=1456 m^3/h,则每个新风进口风机风量为364 m^3/h。该学生在1.5S打喷嚏，2S结束，打喷嚏持续时间为0.5S，成年人打喷嚏的速度高达177km/h,我们假设学生喷嚏速度为20m/s，并且病毒摩尔浓度为0.8（其余为CO2等气体）。
最近看到一个新闻，买菜15S感染病毒，时间短到让群众恐慌，我们计算0-15S内病毒气体在教室的扩散过程。
我们使用ANSYS Icepak软件对打喷嚏后的病毒气体扩散过程进行虚拟仿真实验，采用组分输运模型及湍流模型进行该过程的计算，模拟出来的结果如以下视频所示：
我们可以看到红色区域扩大代表病毒15秒内扩散的范围变大， 并且颜色越深代表浓度较高，所以我们的医学专家告诉我们停留时间不是最主要被感染的原因，关键看病毒的浓度。
仿真秀平台专注于虚拟仿真实验并关注公共事件，希望通过仿真工具的虚拟试验方法助力抗“疫”方案的拟订。此案例为我们假设场景，希望能有参考意义。如有具体的公共场景，欢迎与我们交流讨论。
新春伊始，万物复苏， 我们坚信一切美好都会来临。加油武汉，加油中国。
点击阅读原 ，体验 Ice老师主讲的 《STEPS人群疏散仿真案例10讲》
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