Предположим, что есть закрытая комната, в которой находятся два человека, и только один из них курит сигарету.
Какое уравнение описывает поведение распространения дыма от сигареты? Это "диффузия"? Если да, то какие параметры?
Есть ли техника или устройство, которое я могу использовать или построить, позволяющее контролировать направление движения дыма? Что-то вроде пылесоса, который засасывает весь дым, даже если он далеко.
Это описывается стандартным уравнением конвекции-диффузии:
Где - концентрация дыма, а - коэффициент диффузии дыма.
Хотя изначально воздух может быть застойным, он придет в движение из-за эффектов плавучести, что даст некоторую ненулевую скорость воздуха. , усиливая распространение дыма. Дым от сигареты имеет более высокую температуру, чем окружающая среда, что придает ему меньшую плотность, что заставляет его подниматься. По мере того, как он поднимается, он остывает, что также уменьшает результирующую силу, воздействующую на дымовую завесу. При этом более горячий дым снизу попадает на более застойный дым. Обычно это происходит, когда дым идет прямо от сигареты.
Самый простой способ выпустить дым — открыть окно. Это создаст сквозняк, т.е. высокую скорость воздуха в помещении, конвектируя вместе с ним весь дым. Вот почему вы можете захотеть открыть окно, когда в вашем доме плохо пахнет.
Очень неполный ответ. Открытие окна мало что делает с серьезной ситуацией курения в помещении. И вот почему: Комнаты нижних этажей в доме или квартире жильцы курят, а их комнаты наполняются дымом. Они включают тепло зимой, и тепло снаружи поднимается через открытые окна. Дым имеет тенденцию подниматься вверх через полы со сквозняками, вентиляционные отверстия отопления, щели под дверями, незагерметизированные трубы под раковинами и многие другие пути. Верхняя квартира будет собирать как более мелкие частицы дыма, так и особенно самые вредные загрязнители пассивного курения: газы. К ним относятся цианид, формальдегид, окись углерода и акролеин. Эти газы могут и вызывают заболевания.
И наоборот, в квартире на нижнем этаже практически не скапливается дым. Как только дым и газы поднимаются вверх, они остаются в верхних квартирах до тех пор, пока частицы дыма либо не проветриваются, либо не оседают на поверхности, такие как постельное белье и мебель. Газы могут оставаться во взвешенном состоянии в течение нескольких дней, а если курильщик на нижнем этаже курит постоянно, день за днем. Эти газы и частицы смешиваются, делая воздух в квартирах на верхних этажах более загрязненным, чем в квартирах, где действительно курят.
Не существует решения, включая вентиляцию и очистку воздуха, которые могли бы удалить дым, если он постоянно заменяется новым дымом.
Примерно через год при открытых окнах запах дыма выветривается.
ЕДИНСТВЕННЫЙ способ получить бездымный воздух внутри - это курить на улице, вдали от зданий... детей, больных и людей, которые не хотят, чтобы их легкие загрязнялись чужим дымом.
Если это невозможно, некурящие должны выбрать квартиру на первом этаже. Некурящих с меньшей вероятностью будет беспокоить соседний дым, если только здание не будет полностью огорожено. Даже в этом случае проблема будет более временной на уровне земли, поскольку дым поднимается вверх.
Джон Дарби