Parcours dans le vent des postillons d'une PAROLE ou EXPIRATION humaine, susceptibles de contenir le virus COVID
Parcours dans le vent des postillons d'une PAROLE ou EXPIRATION humaine, susceptibles de contenir le virus COVID

Alain PERRONNET, en retraite, laboratoire Jacques-Louis Lions, Sorbonne Université Paris
Le but de cette étude est de présenter le parcours, la trajectoire de 480 gouttelettes-postillons pouvant contenir le COVID, boules de rayon 50, 10, 2, 0.5 10-6 mètre, (0.05 le rayon du COVID) et mises en mouvement par la parole ou l'expiration d'une personne, à 0.67 mètre par seconde, en présence d'autres personnes, distantes entre elles de 1 ou 2 mètres dans un vent de 1 ou 2 ou 5 ou 10 mètres par seconde. Après le calcul de l'écoulement de l'air entre les personnes, par résolution des équations de NAVIER-STOKES pour un fluide incompressible, le calcul du parcours c'est à dire de la trajectoire des gouttelettes-postillons, supposées être des boules de très petits rayons, prend en compte - sa position et vitesse initiale - la vitesse déjà calculée de l'écoulement de l'air autour des personnes, - la vitesse dûe à la pesanteur - la poussée d'Archimède - la traînée par prise en compte du coefficient CX de traînée des gouttes dans l'air - la portance, orthogonale à la traînée, qui fait monter les plus fines gouttelettes - le gradient de pression de l'air. Par contre, la température, le taux d'humidité de l'air, un modèle de turbulence, ne sont pas, ici, pris en compte. Les tracés ci-dessous, montrent le parcours des gouttelettes-particules selon différents paramètres: - l'écart entre les personnes nommées ensuite D1, D2, D3, ... - le rayon des gouttelettes est représenté par celui des boules tracées à l'impact (rayons de 50, 10, 2, 0.5 10-6 mètre ) et aussi par l'épaisseur des traits des parcours - la couleur, selon une palette arc en ciel le long du parcours des gouttelettes, reflète leur vitesse en mètres par seconde (Cf la légende en bas à droite) Pour plus de précisions sur la méthode du calcul, cliquez ici

Trajectoires de gouttelettes dûes à une EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la vitesse de 0.67 m/s dans un vent frappant son dos
Parcours des gouttelettes avec le VENT de gauche à droite selon l'axe rouge Vue du dessus du parcours des gouttelettes Remarques sur l'IMPACT des gouttelettes
Ecart de 1 mètre
entre D1 D2 D3

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Une gouttelette fine, expirée par D1, a presque atteint la bouche de D2
aucune sur D3 mais des gouttelettes fines virevoltent autour des 3 D
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Une gouttelette de l'expiration de D1 atteint la cravate de D2
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
2 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Quelques gouttelettes expirées par D1 atteignent D2
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
5 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Quelques fines gouttelettes expirées par D1 atteignent D2
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
10 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

De nombreuses gouttelettes fines expirées par D1 atteignent D2
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Quelques gouttelettes fines expirées par D1 atteignent le bas de D2
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
2 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Plusieurs fines gouttelettes expirées par D1 atteignent D2
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
5 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D1 atteint D2
L'écoulement de l'air semble éviter D2
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
10 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D1 à la
vitesse de 0.67 m/s

Quelques fines gouttelettes expirées par D1 atteignent D2
Que disent ces tracés?
- Plus le vent est fort, plus les trajectoires sont complexes devant D1 et plus D2 est atteint par des gouttelettes;
- Les plus grosses gouttelettes tombent rapidement au sol;
- Un très faible nombre de gouttelettes, les plus fines, expirées par D1, atteignent le visage des autres personnes;
- Mais, d'autres, notamment les plus fines, volent, virevoltent autour du visage des autres personnes et certaines remontent le vent...
  Malheureusement, ces gouttelettes volantes sont PRÊTES à être ASPIRÉES...



Trajectoires de gouttelettes dûes à une EXPIRATION ou PAROLE de D2 ou D3 à la vitesse de 0.67 m/s, dans un vent le frappant de face ou de côté
Parcours des gouttelettes avec le VENT de gauche à droite selon l'axe rouge Vue du dessus du parcours des gouttelettes Remarques sur l'IMPACT des gouttelettes
Ecart de 1 mètre
entre D1 D2 D3

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune goutte expirée par D2 n'atteint le niveau de la bouche de D1 et D3 mais quelques gouttelettes fines virevoltent autour des 3 D
Ecart de 1 mètre
entre D1 D2 D3

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D3 à la
vitesse de 0.67 m/s

Une gouttelette fine expirée par D3 atteint le haut du nez de D1, une autre la joue droite de D2, des fines gouttelettes virevoltent autour des 3 D
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
2 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
5 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 1 mètre
entre D1 et D2

Vitesse du vent
10 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
1 mètre/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
2 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
5 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Aucune gouttelette expirée par D2 n'atteint D1
Ecart de 2 mètres
entre D1 et D2

Vitesse du vent
10 mètres/seconde

EXPIRATION ou PAROLE de D2 à la
vitesse de 0.67 m/s

Seules quelques gouttelette expirées par D2 s'éloignent de sa bouche, écrasées par le vent de 10 m/s. Aucune atteint D1
Que disent ces tracés?
- Excepté le cas avec D1 D2 D3, aucune gouttelette émise par D2 ou D3 atteint D1 car
  leur vitesse initiale n'est pas suffisante pour remonter le vent;
- Les trajectoires sont fortement déviées par le corps de D2 et passent rapidement derrière lui.
- Ici aussi, quelques unes des plus fines gouttelettes volent, virevoltent autour du visage des autres personnes et
  elles aussi, sont PRÊTES à être ASPIRÉES...


CONCLUSION: Si vous ne voulez pas RESPIRER ces GOUTTELETTES PROJETÉES ou VOLANTES, dûes à une simple expiration ou des paroles, PORTEZ LE MASQUE DÈS QUE VOUS DISCUTEZ ou ÊTES PROCHES ou CROISEZ des PERSONNES ... Et de plus, VOUS NE PROPAGEREZ PAS VOS PROPRES GOUTTELETTES...
Pour voir le parcours de gouttelettes d'une TOUX ou de l'ÉTERNUEMENT d'une personne, cliquez ici
Pour plus de précisions sur la méthode du calcul, cliquez ici

Last modified: Fri Jan 8 11:49:24 CET 2021