给我一个求解二维雷诺方程的matlab代码
时间: 2023-11-23 09:07:55 浏览: 189
由于二维雷诺方程包含两个方程(连续性方程和动量方程),因此需要使用数值方法进行求解。以下是一个简单的Matlab代码,用于求解二维雷诺方程。
```
% 定义模拟参数
L = 1; % 正方形区域边长
N = 50; % 离散网格数
h = L/N; % 网格大小
nu = 0.01; % 粘性系数
tEnd = 10; % 模拟时长
dt = 0.01; % 时间步长
% 初始化网格
x = linspace(0, L, N+1); % x方向网格
y = linspace(0, L, N+1); % y方向网格
[X,Y] = meshgrid(x,y); % 生成网格矩阵
u = zeros(N+1, N+1); % x方向速度
v = zeros(N+1, N+1); % y方向速度
p = zeros(N+1, N+1); % 压力
% 定义边界条件
u(:,1) = 1; % 左边界u=1
u(:,N+1) = 0; % 右边界u=0
v(1,:) = 0; % 上边界v=0
v(N+1,:) = 0; % 下边界v=0
% 进行时间迭代
for t = dt:dt:tEnd
% 计算x方向速度
u(2:N,2:N) = u(2:N,2:N) - dt./h.*( ...
(u(2:N,2:N).^2 - u(1:N-1,2:N).^2)./h + ...
(u(2:N,2:N).*v(2:N,2:N) - u(2:N,1:N-1).*v(1:N-1,2:N))./h );
% 计算y方向速度
v(2:N,2:N) = v(2:N,2:N) - dt./h.*( ...
(u(2:N,2:N).*v(2:N,2:N) - u(2:N,1:N-1).*v(2:N,1:N-1))./h + ...
(v(2:N,2:N).^2 - v(2:N,1:N-1).^2)./h );
% 计算压力
rhs = (u(2:N,3:N+1) - u(2:N,2:N))./h + (v(3:N+1,2:N) - v(2:N,2:N))./h;
p(2:N,2:N) = p(2:N,2:N) + dt*nu*( ...
(p(3:N+1,2:N) + p(1:N-1,2:N) + p(2:N,3:N+1) + p(2:N,1:N-1) - 4*p(2:N,2:N))./h^2 - ...
rhs );
% 更新速度和压力
u(2:N,2:N) = u(2:N,2:N) - dt.*(p(2:N,3:N+1) - p(2:N,1:N-1))./h;
v(2:N,2:N) = v(2:N,2:N) - dt.*(p(3:N+1,2:N) - p(1:N-1,2:N))./h;
% 边界条件
u(:,1) = 1; % 左边界u=1
u(:,N+1) = 0; % 右边界u=0
v(1,:) = 0; % 上边界v=0
v(N+1,:) = 0; % 下边界v=0
end
% 绘制流场图像
quiver(X,Y,u,v);
```
这个代码使用了一种简单的有限差分方法,通过对连续性方程和动量方程进行离散,然后使用时间迭代方法求解。在代码中,我们使用了一个简单的二维正方形区域,并设置了一些常见的边界条件。如果需要更复杂的模拟,可以根据实际需要调整代码中的参数和边界条件。
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