A numerical modelling investigation of the development of a human cough jet
Notice bibliographique
Résumé
Purpose This study aims (1) to numerically investigate the characteristics of a human cough jet in a quiescent environment, such as the variation with time of the velocity field, streamwise jet penetration and maximum jet width. Two different turbulence modelling approaches, the unsteady Reynolds-averaged Navier–Stokes (URANS) and large eddy simulation (LES), are used for comparison purposes. (2) To validate the numerical results with the experimental data. Design/methodology/approach Two different approaches, the URANS and LES, are used to simulate a human cough jet flow. The numerical results for the velocity magnitude contours and the spatial average of the two-dimensional velocity magnitude over the corresponding particle image velocimetry (PIV) field of view are compared with the relevant PIV measurements. Similarly, the numerical results for the streamwise velocity component at the hot-wire probe location are compared with the hot-wire anemometry (HWA) measurements. Furthermore, the numerical results for the streamwise jet penetration are compared with the data from the previous experimental work. Findings Based on the comparison with the URANS approach and the experimental data, the LES approach can predict the temporal development of a human cough jet reasonably well. In addition, the maximum width of the cough jet is found to grow practically linearly with time in the far-field, interrupted-jet stage, while the corresponding axial distance from the mouth of the jet front increases with time in an approximately quadratic manner. Originality/value Currently, no numerical study of human cough flow has been conducted using the LES approach due to the following challenges: (1) the computational cost is much higher than that of the URANS approach; (2) it is difficult to specify the turbulent fluctuations at the mouth for the cough jet properly; (3) it is necessary to define the appropriate conditions for the droplets to obtain statistically valid results. Therefore, this work fills this research gap.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».