مدل شبیه‌ساز انتشار آلاینده‌ها با بهره‌گیری از ترکیب تکنیک واقعیت افزوده و دینامیک سیالات محاسباتی روی بستر تلفن همراه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه قـم، قم، ایران

2 آزمایشگاه پژوهشی توربولانس، دینامیک سیالات محاسباتی و احتراق، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه قـم، قم، ایران

3 هسته پژوهشی محیط‌های هوشمند، گروه مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه قـم، قم، ایران

چکیده

مسائل مهندسی به طور کلی مدل ریاضی پدیدههای فیزیکی هستند. راه حل مسئله فیزیکی را می‌توان با استفاده از فناوری‌های مهندسی و شبیه‌سازی نظیر محاسبات عددی پیدا کرد. ادغام واقعیت افزوده با مسائل مهندسی، مفهومی است که در سال‌های اخیر ظهور کرده‌است. تکنولوژی واقعیت افزوده محتوای مجازی ایجاد شده توسط کامپیوتر یا تلفن همراه را با دوربین به محیط فیزیکی کاربران اضافه می‌کند. نمایش نتایج شبیه‌سازی عددی به صورت گرافیکی به مهندسان کمک می‌کند تا بتوانند درک و بینش بهتری نسبت به مسئله پیدا کنند. با استفاده از سیستم مبتنی بر‌ واقعیت افزوده، بعد از تجزیه و تحلیل مهندسی، می‌توان نتایج حاصل از شبیه‌سازی را به صورت مدل دو یا سه بعدی منطبق با مکان و ابعاد جسم فیزیکی مستقیماً بر روی اشیاء دنیای واقعی قرار داد. در این پژوهش با بهره‌گیری از ترکیب تکنیک واقعیت افزوده و دینامیک سیالات محاسباتی، مدل شبیه‌ساز میدان جریان در محیط‌ داخلی با آلاینده‌های مختلف توسعه داده شده است. برای این منظور، ابتدا به بیان مفاهیم پایه مربوط به واقعیت افزوده و بررسی تفاوت آن با واقعیت مجازی پرداخته شده است. پس از بررسی شیوه پیاده سازی مدل پیشنهادی، نتایج حاصل از شبیه‌ساز توسعه یافته برای آلاینده‌های دی‌اکسید کربن و مونواکسید کربن بدست آمده است. برای ارزیابی مدل پیشنهادی، داده‌های حاصل از نرم‌افزار موبایلی با نتایج مرجع مقایسه شده‌است و نشان دهنده دقت و توان محاسباتی قابل قبول می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Pollutants Transfer Simulation Model using Combination of Augmented Reality Technique and Computational Fluid Dynamics on Mobile Cell Phone Platform

نویسندگان [English]

  • Elham Soltani 1
  • Mohammad Kazem Moayyedi 2
  • Faranak Fotouhi Qhazvini 3
1 Department of Computer Engineering, University of Qom, Qom, Iran
2 CFD, Turbulence and Combustion Research Lab., Department of Mechanical Engineering, University of Qom, Qom, Iran
3 Department of Computer Engineering, University of Qom, Qom, Iran
چکیده [English]

Engineering problems are generally mathematical models of physical phenomena. The solution to the physical problem can be found using engineering and simulation technologies such as numerical calculations. The integration of augmented reality with engineering issues is a concept that has emerged in recent years. Augmented reality technology adds virtual content created by a computer or mobile phone with a camera to the physical environment of users. Displaying numerical simulation results graphically helps engineers gain a better understanding of the problem. Using an augmented reality-based system, after engineering analysis, the simulation results can be placed directly on real-world objects in a two- or three-dimensional model corresponding to the location and dimensions of the physical body. In this research, using a combination of augmented reality technique and computational fluid dynamics, a flow field simulator model in an indoor environment with different pollutants has been developed. For this purpose, first, the basic concepts of augmented reality are expressed and its differences with virtual reality are examined. After examining the implementation method of the proposed model, the results of the simulator developed for carbon dioxide and carbon monoxide pollutants have been obtained. To evaluate the proposed model, the data obtained from the mobile software are compared with the reference results, and the obtained results show acceptable accuracy and computational power.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Augmented Reality
  • Computational Fluid Dynamics
  • Air Flow
  • Pollutant Diffusion
  • Data Visualization