用python绘制二维流场涡量图
时间: 2023-11-04 14:04:35 浏览: 52
要绘制二维流场的涡量图,可以使用matplotlib和numpy库。
首先,需要导入这两个库:
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
```
接下来,定义一个函数来计算涡量(vorticity),该函数需要接收两个参数:x方向速度u和y方向速度v。
```
def vorticity(u, v):
dv_dx = np.gradient(v, axis=1)
du_dy = np.gradient(u, axis=0)
return dv_dx - du_dy
```
在这个函数中,`np.gradient`函数用于计算速度场的梯度,然后计算出涡量。
接下来,生成一个二维速度场。可以使用下面的代码生成一个旋转的速度场:
```
Y, X = np.mgrid[-5:5:100j, -5:5:100j]
r = np.sqrt(X**2 + Y**2)
theta = np.arctan2(Y, X)
u = -np.sin(theta)*r
v = np.cos(theta)*r
```
最后,使用`plt.streamplot`函数绘制涡量图:
```
plt.streamplot(X, Y, u, v, color=vorticity(u, v), cmap='hsv')
plt.colorbar()
plt.show()
```
完整代码如下:
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def vorticity(u, v):
dv_dx = np.gradient(v, axis=1)
du_dy = np.gradient(u, axis=0)
return dv_dx - du_dy
Y, X = np.mgrid[-5:5:100j, -5:5:100j]
r = np.sqrt(X**2 + Y**2)
theta = np.arctan2(Y, X)
u = -np.sin(theta)*r
v = np.cos(theta)*r
plt.streamplot(X, Y, u, v, color=vorticity(u, v), cmap='hsv')
plt.colorbar()
plt.show()
```
运行代码,就可以得到二维流场涡量图。