Amb l'inici de la pandèmia de la COVID-19 el març de 2020, el CSUC va posar a disposició d’investigadors i grups de recerca la seva infraestructura de càlcul per ajudar a la lluita contra el coronavirus.

Un dels projectes que més recursos computacionals va utilitzar va ser el de Jordi Pallarés, investigador de mecànica de fluids a la Universitat Rovira i Virgili (URV), centrat en la modelització de la propagació de les microgotes de fluid carregades de virus expel·lides quan una persona esternuda o tus en un espai tancat.

Recentment, la revista Physics of fluids ha publicat dos articles que mostren els resultats d'aquesta recerca duta a terme pels investigadors de la URV Jordi Pallarés, Alexandre Fabregat, Ferran Gisbert i Anton Vernet, en col·laboració amb investigadors de la Universitat d'Illinois i de la Universitat de Utah. 

Els dos articles modelitzen la difusió de les microgotes portadores del virus SARS-CoV-2 expel·lides per esdeveniments respiratoris (tos i/o esternuts) fent servir mètodes de dinàmica de fluids computacional. El primer dels articles analitza el flux turbulent generat per un tossit, per tal de determinar com aquestes partícules de fluids respiratoris penetren a l'entorn i es dispersen.

Els resultats obtinguts per aquesta simulació numèrica directa mostren notables desviacions comparades amb els models teòrics. Els resultats d'aquesta anàlisi poden ser de gran utilitat per formular nous models teòrics més acurats que permetin millorar les prediccions per la dispersió d'aquest tipus d'aerosols i microgotes.

El segon article, que compta amb la coautoria del també investigador de la URV Josep Anton Ferré, descriu la dispersió dels núvols d'aerosols introduint en la modelització del problema l'evaporació de les microgotes de fluids respiratoris. Aquestes microgotes mostren un ampli rang de mesura. La dinàmica de les partícules de major dimensió està bàsicament dominada per efectes gravitatoris. D'altra banda, les partícules més petites (aerosols) poden mantenir-se en suspensió per un llarg període de temps.

La introducció dels efectes d'evaporació d'aquestes partícules revela que el temps de residència de les microgotes d'aerosols de diàmetres d'entre 30-40 micròmetres pot incrementar-se, i també el seu rang de dispersió horitzontal. A partir d'estimacions de la concentració de virus a les microgotes es pot obtenir un mapa tridimensional de la càrrega viral entorn de l'emissor del tossit.

Aquests treballs han requerit més d'un milió d'hores de còmput als nodes estàndard de càlcul del CSUC. Això representa una tercera part del total de les hores que el CSUC va posar a disposició dels investigadors dedicats a la recerca contra la COVID-19. Aquestes hores computacionals es van realitzar entre els mesos de juliol i octubre del 2020 i van fer servir el programari de dinàmica de fluids computacional NEK5000.