一处农业种植园报告其作物因化学污染而遭受系统性损害。主要假设指向分散在技术化灌溉系统中的微塑料,无论是由于过滤器故障还是外部破坏。为解决此案,实施了一项技术工作流程,通过数字重建这些颗粒的运动,从而识别管道中的堵塞点和异常偏差。
在OpenFOAM和MeshLab中处理虚拟轨迹的工作流程 🛠️
该过程始于通过3D扫描或CAD图纸对灌溉系统几何结构进行数字化,然后导入OpenFOAM以生成计算网格。定义流体(水)和微塑料颗粒(密度、大小和不规则形状)的属性。拉格朗日模拟求解每个颗粒的单独轨迹,考虑湍流和拖曳力。结果以点和向量文件的形式导出到MeshLab,在其中可视化虚拟路径。根据速度或浓度对轨迹进行着色,便于检测颗粒积聚或意外偏离的区域。
使用ImageJ进行法医分析以识别故障或破坏 🔍
虚拟轨迹通过ImageJ的3D分析模块进行处理。应用阈值过滤器以分离不遵循预期层流的颗粒。通过将模拟路径叠加在系统原始设计上,识别出异常偏差,这些偏差表明过滤器部分堵塞或存在未经授权的外部注入点。此方法能够区分技术故障(逐渐积聚)和破坏行为(突然且局部的扩散模式),为调查提供定量证据。
是否可能实时模拟微塑料在滴灌系统中的行为,以区分意外污染和蓄意破坏?
(附注:模拟轨迹就像打台球,但之后不用清理桌子。)