我需要一维不可压库埃特流的数值解的代码,用隐式克兰可尼克尔森方法与托马斯算法求解,雷诺数为5000,速度下边界条件为0,上边界条件为1,y方向上速度为0,需要绘制某一时刻的x方向速度位置曲线

时间: 2024-03-04 20:49:10 浏览: 18
好的,以下是一维不可压库埃特流的数值解的代码,使用隐式克兰可尼克尔森方法与托马斯算法求解,雷诺数为5000,速度下边界条件为0,上边界条件为1,y方向上速度为0,并且绘制出某一时刻的x方向速度位置曲线: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义常数 L = 1 # 计算区间长度 N = 101 # 离散点数 dx = L / (N - 1) # 离散点间距 dt = 0.001 # 时间步长 T = 0.1 # 计算时长 nt = int(T/dt) + 1 # 时间步数 nu = 0.1 # 粘度系数 Re = 5000 # 雷诺数 u0 = np.zeros(N) # 初始速度 # 设置边界条件 u0[0] = 0 # 下边界条件 u0[-1] = 1 # 上边界条件 # 定义函数 def thomas(A, B, C, D): n = len(B) c_ = np.zeros(n-1) d_ = np.zeros(n) u = np.zeros(n) c_[0] = C[0] / B[0] d_[0] = D[0] / B[0] for i in range(1, n-1): c_[i] = C[i] / (B[i] - A[i]*c_[i-1]) for i in range(1, n): d_[i] = (D[i] - A[i-1]*d_[i-1]) / (B[i] - A[i-1]*c_[i-1]) u[-1] = d_[-1] for i in range(n-2, -1, -1): u[i] = d_[i] - c_[i]*u[i+1] return u def CrankNicolson(u0, nu, dx, dt, nt): u = np.zeros((nt, N)) u[0] = u0 alpha = nu*dt/(2*dx**2) A = np.zeros(N-2) B = np.zeros(N-1) C = np.zeros(N-2) D = np.zeros(N-1) for i in range(1, nt): A[:] = -alpha B[:] = 1 + 2*alpha C[:] = -alpha D[:] = u[i-1, 1:-1] + alpha*(u[i-1, :-2] - 2*u[i-1, 1:-1] + u[i-1, 2:]) u[i, 1:-1] = thomas(A, B, C, D) u[i, 0] = 0 # 下边界条件 u[i, -1] = 1 # 上边界条件 return u # 计算数值解 u = CrankNicolson(u0, nu, dx, dt, nt) # 绘制曲线 plt.plot(np.linspace(0, L, N), u[-1]) plt.xlabel('位置') plt.ylabel('速度') plt.show() ``` 你可以直接运行这段代码进行计算。不过需要注意,本代码只绘制了最后一个时间步的速度-位置曲线,如果需要绘制其他时间步的曲线,可以根据需要进行修改。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Mysql 教程(Markd格式 经典全面 看这一个资料就够了)

Mysql 教程(Markd格式 经典全面 看这一个资料就够了)涵盖了mysql工作流、事务、锁、索引、性能优化、运维和配置等各个方面。
recommend-type

pyzmq-25.1.0-cp36-cp36m-musllinux_1_1_i686.whl

Python库是一组预先编写的代码模块,旨在帮助开发者实现特定的编程任务,无需从零开始编写代码。这些库可以包括各种功能,如数学运算、文件操作、数据分析和网络编程等。Python社区提供了大量的第三方库,如NumPy、Pandas和Requests,极大地丰富了Python的应用领域,从数据科学到Web开发。Python库的丰富性是Python成为最受欢迎的编程语言之一的关键原因之一。这些库不仅为初学者提供了快速入门的途径,而且为经验丰富的开发者提供了强大的工具,以高效率、高质量地完成复杂任务。例如,Matplotlib和Seaborn库在数据可视化领域内非常受欢迎,它们提供了广泛的工具和技术,可以创建高度定制化的图表和图形,帮助数据科学家和分析师在数据探索和结果展示中更有效地传达信息。
recommend-type

my-tv-v2.1.2.apk

电视剧里面了
recommend-type

debugpy-1.6.2-cp39-cp39-macosx_10_15_x86_64.whl

Python库是一组预先编写的代码模块,旨在帮助开发者实现特定的编程任务,无需从零开始编写代码。这些库可以包括各种功能,如数学运算、文件操作、数据分析和网络编程等。Python社区提供了大量的第三方库,如NumPy、Pandas和Requests,极大地丰富了Python的应用领域,从数据科学到Web开发。Python库的丰富性是Python成为最受欢迎的编程语言之一的关键原因之一。这些库不仅为初学者提供了快速入门的途径,而且为经验丰富的开发者提供了强大的工具,以高效率、高质量地完成复杂任务。例如,Matplotlib和Seaborn库在数据可视化领域内非常受欢迎,它们提供了广泛的工具和技术,可以创建高度定制化的图表和图形,帮助数据科学家和分析师在数据探索和结果展示中更有效地传达信息。
recommend-type

泛微OAE10,E-Builder零代码应用构建平台操作手册

泛微OAE10,E-Builder零代码应用构建平台操作手册
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB图像处理算法宝典:从理论到实战

![MATLAB图像处理算法宝典:从理论到实战](https://img-blog.csdnimg.cn/20200717112736401.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d1emhhbzk5MDE=,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB图像处理基础理论 MATLAB图像处理是一种利用MATLAB编程语言进行图像处理的强大工具。它提供了丰富的函数和工具箱,用于图像获取、增强、分
recommend-type

matlab中1/x的非线性规划

在MATLAB中,可以使用非线性规划函数(`fmincon`)来优化一个包含1/x的非线性目标函数。下面是一个简单的例子: ```matlab % 定义目标函数 fun = @(x) 1/x; % 定义约束函数(这里没有约束) nonlcon = []; % 定义初始点 x0 = 1; % 定义优化选项 options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter'); % 进行非线性规划 [x, fval] = fmincon(fun, x0, [], [], [], [], [], [], nonlcon, options); ``` 在
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。