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欧拉方法的MATLAB代码及Python3中的CFD示例:流体动力学求解器简单实例

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简介:
本文章提供了一个关于如何使用MATLAB和Python(具体为CFD库)实现欧拉方法解决流体动力学问题的基本教程,包括详细的源码解释。适合初学者学习流体动力学数值模拟的基础知识。 在cfd_examples中的Python 3代码库包含了一些流体动力学求解器的简单示例。onedftcs.py 和 twodftcs.py 分别是一维和二维FTCS方案的例子,这些例子基于Kundu, PK, Dowling, DR, Tryggvason, G. 及 Cohen, IM (2015) 在《流体力学》第6章中的MATLAB代码。shock.py 利用一维Lax方法求解经典的激波管问题的Euler方程,该方法参考了Hawley, JF, Smarr, LL 和 Wilson, JR(1984)在《天体物理学杂志》,卷277,第296-311页中的数值研究。

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  • MATLABPython3CFD
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    本文章提供了一个关于如何使用MATLAB和Python(具体为CFD库)实现欧拉方法解决流体动力学问题的基本教程,包括详细的源码解释。适合初学者学习流体动力学数值模拟的基础知识。 在cfd_examples中的Python 3代码库包含了一些流体动力学求解器的简单示例。onedftcs.py 和 twodftcs.py 分别是一维和二维FTCS方案的例子,这些例子基于Kundu, PK, Dowling, DR, Tryggvason, G. 及 Cohen, IM (2015) 在《流体力学》第6章中的MATLAB代码。shock.py 利用一维Lax方法求解经典的激波管问题的Euler方程,该方法参考了Hawley, JF, Smarr, LL 和 Wilson, JR(1984)在《天体物理学杂志》,卷277,第296-311页中的数值研究。
  • 二维可压缩Euler-MATLAB(CFD项目)
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    本项目为计算流体力学(CFD)研究设计,提供了一个基于MATLAB环境下的二维可压缩Euler方程求解器,采用经典的欧拉数值方法进行气体动力学问题的仿真分析。 该存储库包含MATLAB代码,用于使用磁通分解方法求解二维可压缩Euler方程。目前采用Steger-Warming方案(1981年)。
  • Matlab-BEM_flow_simulation:利用边界元进行仿真
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    本项目提供基于MATLAB的欧拉方法代码,用于执行边界元法(BEM)在流体动力学仿真的应用,实现高效准确的数值模拟。 在MATLAB上使用欧拉方法进行计算流体力学的边界元素法(BEM)流动模拟:目标是通过边界元法来模拟任何障碍物附近或周围的任意形式流动现象。具体而言,该代码利用非粘性势流假设(适用于理想流体运动方程即Euler方程),在均匀垂直壁附近的尺寸稳定的圆柱障碍物周围进行流动的仿真分析。此系统不受其他方向上的限制。 这段MATLAB程序是某硕士生实习项目的一部分,旨在为后续模拟复杂、不规则形状物体周围的粘性流体动力学提供基础,并且可以进一步开发和完善。 定义了一个名为“pot_flow_class”的类来描述垂直壁(两个障碍物之间的距离设为H)附近尺寸稳定的圆柱2D障碍物周围流动的非粘性势流。这里的圆柱半径无量纲化后为r=1,而流速U设定为1(同样进行无量纲处理)。边界元法被应用于该场景中以实现精确求解,并且此方法可用于验证没有垂直壁条件下模拟结果的有效性和准确性。
  • 基于MATLAB常微分程组(附带).rar
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    本资源提供利用MATLAB软件采用欧拉方法求解常微分方程组的教学材料与实践案例,包含详细代码及注释。 【资源内容】:利用MATLAB实现欧拉法求解常微分方程组 【代码特点】:参数化编程、易于更改参数设置、编程思路清晰明了、注释详细 【适用对象】:工科生、数学专业学生及信号处理专业的学生等
  • Matlab-Euler-s-Method:
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    本项目提供了使用MATLAB实现的经典数值分析算法——欧拉方法的代码。通过简单的函数定义和循环结构,可以解决一阶常微分方程初值问题的近似解。 这段文字描述了一个包含使用Euler方法和改进的Euler方法求解一阶常微分方程(ODE)代码的Matlab程序。其中还应用了理查森外推法以提高精度要求。所有代码均采用.m文件格式编写,适用于Matlab环境。
  • Python3现手写识别()
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    本教程详细介绍了使用Python3进行手写体识别的基本步骤与技巧,通过实际案例帮助初学者快速掌握相关技术。 前言版本:Python3.6.1 + PyQt5 + SQL Server 2012 以前总觉得机器学习、手写体识别这样的程序非常高大上且难以实现。直到偶然间看到一个视频,听老师讲解后才意识到这些其实并没有想象中那么难,自己或许也能做到。于是决定尝试用Python、PyQt和SQLServer来开发这样一个项目,并看看能否成功。 然而,在实际操作过程中遇到了许多问题:数据库方面的问题有十几项,PyQt相关的问题接近一百个,还有几十个关于Python基础语法的疑问。通过不断查阅资料并解决问题后,终于完成了这个作品。最终还对最初的代码进行了重构,将其拆分为四个模块:mai等(具体模块名称根据实际需求填写)。
  • 公式计算圆周率MATLABsediFoam: CFD-DEM在泥沙输运应用
    优质
    本文介绍了使用MATLAB编写欧拉公式的圆周率计算方法,并探讨了sediFoam CFD-DEM求解器在模拟泥沙输运问题上的应用。 SediFoam是一款基于两个开源代码的混合CFD-DEM求解器,用于处理含有颗粒流体的问题:OpenCFD的面向对象CFD平台OpenFOAM以及Sandia National Laboratories开发的高效分子动力学模拟软件LAMMPS。 该求解器中所使用的算法已在Xiao和Sun、Sun和Xiao等人的研究论文中有详细描述。经过严格的验证,SediFoam展示了其在泥沙输送中的强大能力,并被用于其他应用如沙丘迁移、粘性颗粒沉降及不规则颗粒沉积物的运输分析,在分层流中也能够有效模拟颗粒羽状流。 关于更多详情,请访问相关网站上的介绍页面。该软件的发展工作主要由孙睿(2013-2019年)、恒晓(2008-2017年)以及孙晋在爱丁堡大学期间所完成的工作推进,还有普拉桑特·古普塔(P&G)的贡献。 如果您使用了SediFoam,请引用以下文章:R.Sun和H.Xiao,“SediFoam:一种通用开放源代码CFD-DEM求解器”。
  • Matlab双曲线-CFD-1_2013:计算相关
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    这段内容是关于计算流体动力学(CFD)的Matlab代码,专注于双曲线型问题的数值解法。该资源发布于2013年,适用于研究与教育目的。 MATLAB的双曲线代码CFD-1_2013是一个计算流体动力学(CFD)代码库,包含一些入门级C++ CFD代码示例。这些代码展示了良好的功能,例如管道技术,允许绘图直接输出到GNUplot中。采用函数式编程方法编写,并生成网格数据,可使用任何实用工具(如matplotlib、MATLAB或gnuplot等)轻松绘制。 该存储库中的双曲方程部分仅利用了管道技术以了解其工作原理,因此可以自由分享和改进代码。如果您觉得这些资源有用,请为该项目添加星标。我可能会根据需要进一步提交更新或改进内容,但目前没有在此领域进行具体的工作。 以下是代码的简要说明: 1. **椭圆方程(稳态热方程)** - 交替方向隐式法 (ADI) - 松弛的ADI方法 - 雅可比迭代法 - 线性高斯-赛德尔方法 - 连续线松弛法 - 点高斯-赛德尔方法 - 点连续松弛法 2. **双曲方程** - 第一阶迎风格式 3. **抛物线方程(非稳态热方程)** - FTCS 方法,dt=0.002
  • 【计算CFD】一维对ABC格式与两步显式格式(Matlab)
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    本课程讲解了利用Matlab编程实现一维对流方程求解,涵盖ABC格式和两步显式格式两种方法,并深入探讨计算流体力学中的CFD应用。 中山大学航空航天学院计算流体力学上机作业使用Matlab编辑软件:Latex未经允许禁止转载。
  • 利用MATLAB(Euler)微分程组源程序
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    本段落提供使用MATLAB编程环境和Euler方法来数值求解微分方程组的源代码。适合学习或研究中需要解决此类问题的人群参考使用。 MATLAB使用欧拉Euler法求解微分方程组的源程序代码可以如下编写: ```matlab % 定义函数文件 euler.m 用于实现 Euler 方法 function [t, y] = euler(f, tspan, y0, h) % f: 微分方程定义的函数句柄,输入为时间向量和状态变量向量; % tspan: 求解的时间范围 [t初值, t终值]; % y0: 初始条件向量; % h: 步长; t = tspan(1):h:tspan(2); n = length(t); y = zeros(n,length(y0)); y(1,:) = y0(:).; % 求解 for i=1:n-1 k=f(t(i),y(i,:)); y(i+1,:) = y(i,:) + h*k; end ``` 以及主程序,例如: ```matlab function main() % 定义微分方程函数句柄 f=@(t,y) [y(2); -sin(y(1))]; % 设置求解的时间范围及初始条件 tspan = [0, 3]; y0=[pi/4;0]; h=0.1; % 步长 % 调用 Euler 法进行数值计算 [t,y] = euler(f,tspan,y0,h); % 显示结果 disp(y); end ``` 以上示例展示了如何在MATLAB中使用Euler方法求解微分方程组。