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Python CFD

利用python编制CFD程序
【Python-CFD】09:二维扩散-析模界

【Python-CFD】09:二维扩散

二维扩散问题控制方程可写成下面形式: 这里时间项采用向前差分,空间项均采用中心差分,很容易写出离散方程: 同样写出待求项: 初始条件及边界条件见代码。 import numpy as npimport matplotlib.pyplot a...

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【Python-CFD】08:二维线性对流-析模界

【Python-CFD】08:二维线性对流

前面的案例大多数是一维的问题,从现在开始我们进入二维的世界。 事实上将一维问题扩展到二维甚至三维都是非常简单的,采用相同的思路。在2D空间中,结构网格可定义为: 注意这里所提到的结构网格,我们在后面还会详细介绍。 因此,可定义一阶差分格式:...

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【Python-CFD】07:数组操作-析模界

【Python-CFD】07:数组操作

随便在网上翻一翻,都可以发现到处都在讲Python的计算效率很低。我们前面的案例运算量都很小,因此没有什么感觉。今天来聊一聊如何利用数组运算提升Python的计算效率。 前面的案例中大量采用了Python数值计算包numpy,然而并未使用到...

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【Python-CFD】06:一维Burgers方程-析模界

【Python-CFD】06:一维Burgers方程

本次利用Python求解Burger方程。关于Burgers方程的具体描述,可以参阅维基百科。一维Burgers方程描述为: 该方程同时包含了对流项与扩散项,式中u为速度,ν为介质粘度。 对时间项采用向前差分,对空间项采用向后差分,二阶导数...

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【Python-CFD】05:一维扩散方程-析模界

【Python-CFD】05:一维扩散方程

本文描述利用Python求解计算一维扩散方程。  一维扩散方程为: 与前面方程不同的地方在于此方程包含二阶导数,因此首先对二阶导数进行离散。 采用中心差分格式对二阶导数进行离散。 考虑泰勒展开式: 两式相加,可得到二阶导数项: 改...

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关于Python-CFD系列的说明-析模界

关于Python-CFD系列的说明

关于Python-CFD系列,前面其实已经有过说明,不过还是有很多人留言问询,想想这里还是写篇短文一并回答了。 这个系列实际上是来自波士顿大学机械工程系Lorena Barba教授2009年到2013年期间教授课程的一部分,名为12 ste...

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【Python-CFD】04:Courant数-析模界

【Python-CFD】04:Courant数

前面的文章中,并没有完全解决CFL的问题。有眼力好的童鞋们可能发现了,利用Courant数进行控制之后,虽然计算不会崩溃,但计算精度却下降了。  如没有采用Courant数进行控制之前,网格数为81时,计算结果如图所示。 ...

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【Python-CFD】03:CFL条件-析模界

【Python-CFD】03:CFL条件

在前面【Python-CFD】02:线性对流方程中,所采用的计算参数是固定的(具有固定的时间步长和网格尺寸),下面尝试着更改这些参数,看看对于计算结果是否存在影响。 还是用上次的代码做测试,为了方便测试,对代码进行简单封装,代码如下(相同的...

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【Python-CFD】02:线性对流方程-析模界

【Python-CFD】02:线性对流方程

一维常系数对流方程是CFD中最简单最基本的方程。然而这个简单的方程能够告诉我们很多关于CFD方面的东西。模型方程如下式:  下面在Python中实现该求解过程。 代码如下所示: import numpy as npimport m...

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【Python-CFD】01:说明-析模界

【Python-CFD】01:说明

研究生课程《计算流体力学》又开课了,今年决定使用网络上广泛流行的12 steps to Navier-Stokes作为数值算法入门教程。 以前的CFD课程要么光讲理论,要么光讲软件应用,很少结合代码来讲,今年决定改一改。CFD嘛,毕竟是和计...

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