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TPLS: 两相流高分辨率直接数值模拟(DNS) 开源版本

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简介：
TPLS是一款用于进行两相流高分辨率直接数值模拟（DNS）的开源软件，旨在促进科研人员和工程师对复杂流动现象的研究与理解。 TPLS 是一种功能强大且高效的 3D 直接数值模拟 (DNS) 流动求解器，能够以前所未有的细节、速度和准确度来模拟多相流动。该求解器由 Lennon Ó Náraigh（都柏林大学数学科学学院）、Prashant Vallluri（爱丁堡大学工程学院）以及 David Scott、Toni Collis 和 Iain Bethune（爱丁堡大学 EPCC），还有 Peter Spelled（里昂第一大学，克劳德·贝纳尔大学）开发，并得到了多个 HECToR/ARCHER 计算机时间资助和 dCSE/eCSE 项目的支持。 TPLS 求解器具有高度并行性，能够以超高分辨率 (>3000万个网格点) 进行流动模拟。其主要功能包括： 1. 超并行 MPI 2. ARCHER（>2048个内核） 3. Fortran 和 PETSc 子程序 4. 使用 NetCDF 的并行 I/O 5. 3D 分解 6. 气体/液体密度比 我们还提供了简化版本的代码“S-TPLS”，以帮助新用户理解代码结构和算法。

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  • TPLS: 两相流高分辨率直接数值模拟(DNS) 开源版本
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    TPLS是一款用于进行两相流高分辨率直接数值模拟（DNS）的开源软件，旨在促进科研人员和工程师对复杂流动现象的研究与理解。 TPLS 是一种功能强大且高效的 3D 直接数值模拟 (DNS) 流动求解器，能够以前所未有的细节、速度和准确度来模拟多相流动。该求解器由 Lennon Ó Náraigh（都柏林大学数学科学学院）、Prashant Vallluri（爱丁堡大学工程学院）以及 David Scott、Toni Collis 和 Iain Bethune（爱丁堡大学 EPCC），还有 Peter Spelled（里昂第一大学，克劳德·贝纳尔大学）开发，并得到了多个 HECToR/ARCHER 计算机时间资助和 dCSE/eCSE 项目的支持。 TPLS 求解器具有高度并行性，能够以超高分辨率 (>3000万个网格点) 进行流动模拟。其主要功能包括： 1. 超并行 MPI 2. ARCHER（>2048个内核） 3. Fortran 和 PETSc 子程序 4. 使用 NetCDF 的并行 I/O 5. 3D 分解 6. 气体/液体密度比 我们还提供了简化版本的代码“S-TPLS”，以帮助新用户理解代码结构和算法。
     
  • 直接数值模拟（DNS）
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    直接数值模拟(DNS)是指对流体运动的所有尺度进行无模型假设的完全计算，是研究湍流和流动现象微观结构的重要工具。 直接数值模拟DNS教材与书籍
     
  • DNS有限差分法_MATLAB_screen5fu_直接数值模拟
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    本研究采用MATLAB平台上的DNS（直接数值模拟）方法，并结合有限差分法，针对特定问题进行精确建模与分析。通过五次傅里叶谱处理提升计算效率和精度，深入探究流体动力学现象。 直接数值模拟（DNS）是一种计算流体动力学的方法，它涉及对流体流动方程的完整解析处理而不采用任何近似或模型化方法。本段落将重点介绍如何使用MATLAB平台实现DNS，并结合有限差分法进行具体计算。 MATLAB因其强大的数值计算能力和友好的编程环境而被广泛应用于科学研究和工程领域。有限差分法是求解偏微分方程（如纳维-斯托克斯方程）的常见方法，通过将连续域离散化为网格，并用差分表达式近似微分操作来实现这一目标。 在本案例中，“DNS_finiteDifference_finitedifference_dns_matlab_screen5fu”可能指的是一个MATLAB程序，用于模拟轴对称圆柱体周围的流动情况。该程序可能是为了研究湍流、边界层或其他流体力学现象而设计的。 使用MATLAB进行DNS的第一步是定义流体的物理参数（如密度、粘度和速度）。然后建立二维或三维网格系统以离散化流动区域，轴对称设置中通常仅考虑径向和周向坐标。接下来，利用中心差分、向前差分或向后差分方法对导数项进行数值近似，并通过时间步进算法（如欧拉法或龙格-库塔法）更新变量以追踪流动随时间的变化。 “screen5fu”可能涉及某种特定的过滤处理或者边界条件设置，它可能用于平滑流场数据减少计算中的噪声。在DNS中准确设定边界条件非常重要，因为这会直接影响到模拟结果的准确性。 文件夹matlab-DNS_cylindrical_axisymmetric_finiteDifference-master内通常包含以下内容： 1. 主程序（如`main.m`）：控制整个流程并调用其他子函数。 2. 网格生成代码：用于创建轴对称网格系统。 3. 差分运算脚本：实现有限差分计算。 4. 时间推进算法：执行时间步进操作的代码。 5. 边界条件处理程序：定义和应用各种边界条件的方法。 6. 数据输出与可视化工具：保存结果并生成流场图。 7. 其他辅助函数，如物理参数设定、初始化条件等。 这个MATLAB项目为使用有限差分法进行轴对称DNS模拟提供了实例。它有助于理解流体力学的数值方法，并展示了MATLAB在这一领域的应用价值。学习和修改此代码可以帮助研究者解决特定的研究问题。
     
  • 可压缩湍流的直接数值模拟—含源程序和相关资料
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    本书提供了一套完整的可压缩湍流直接数值模拟的方法、源代码及相关研究资料，适用于科研人员及研究生深入学习与应用。 可压缩湍流直接数值模拟附带源程序及资料，包括相关研究的详细数据与代码资源。
     
  • 二维两相油藏数值模拟
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    《二维两相油藏数值模拟》一书聚焦于石油工程中的关键课题，详细探讨了在二维空间内油水两相流动的数学建模与计算机仿真技术。该领域研究对于提高油气资源开采效率和经济效益具有重要意义。书中涵盖了从理论基础到实际应用的全面内容，为相关领域的研究人员及工程师提供了一套宝贵的参考工具。 油藏数值模拟两维两相是指在研究石油开采过程中，利用数学模型对含有两种流体（如油气）的二维地下油藏进行计算机仿真分析的方法。这种方法可以帮助工程师更好地理解油藏内的流动行为，并优化采油策略。
     
  • MATLAB版 EDSR (增强型深度超高分辨率) 单图像超分辨率 - MATLAB开发
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    本项目为基于MATLAB实现的EDSR模型，用于单张图像的超分辨率处理，旨在提高图像清晰度和细节表现。 EDSR（增强型深度超分辨率）单图像超分辨率的Matlab实现。 **先决条件** - MATLAB 2020b及以上版本。 - 图像处理工具箱、统计和机器学习工具箱、深度学习工具箱以及并行计算工具箱。 **如何测试** 运行调用 EDSR_2xSuperResolution.m 的 EDSR_Test.m 文件，在EDSR_2xSuperResolution.m的第5行加载训练好的网络。 **对图像文件执行EDSR超分辨率的方法** 输入图像 MyPicture.jpg 应该是原始（非模糊）图像。使用 EDSR 神经网络将图像放大 2 倍，具体步骤如下： 1. 读取图片：`img = imread(MyPicture.jpg);` 2. 执行超分辨率操作：`imgSR = EDSR_2xSuperResolution(img);` 3. 输出处理后的图像文件：`imwrite（imgSR，“ MyPicture_2xEDSR.png”）;` 这样，输入的 768x1024 图像将被放大到 1536x2048 的超分辨率版本。
     
  • 不同喷雾压力下的雾化场气液两相流数值模拟
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    本研究采用数值方法对不同喷雾压力下雾化场中的气液两相流动进行模拟分析，旨在深入理解喷雾行为及其影响因素。 为解决煤矿喷雾降尘效率低及喷雾用水量大易引发巷道水害的问题，依据气液两相流理论，并利用Fluent软件对不同喷嘴压力下雾滴粒径分布与运移规律进行了数值模拟，得到了雾粒浓度和粒径分布情况。研究表明：喷雾压力影响雾粒的分布范围；当压力过大时，雾粒在巷道内的分布面积逐渐减小；同一喷嘴压力条件下，雾粒的粒径分布在横截面上呈现中间部分较小、两侧较大的规律。实验结果显示，在3 MPa的压力下，雾滴的分布对降尘效果最为有利，并且距喷嘴2.8米处时其雾化效果最佳。
     
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  • 三相PWM整流器直接功率控制的开关表仿真模型
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