给我找一个基于数字岩心模拟流体流动的matlab程序?
时间: 2023-06-27 10:03:00 浏览: 108
matlab 计算流体软件
以下是一个基于数字岩心模拟流体流动的 MATLAB 程序:
```matlab
% 设置模拟参数
nx = 100; % x方向网格数
ny = 100; % y方向网格数
nt = 100; % 时间步数
dt = 0.01; % 时间步长
dx = 1; % x方向网格间距
dy = 1; % y方向网格间距
visc = 0.1; % 粘性系数
rho = 1; % 流体密度
% 初始化速度和压力场
u = zeros(nx,ny);
v = zeros(nx,ny);
p = zeros(nx,ny);
% 设置边界条件
u(:,1) = 1; % 左边界
u(:,end) = 1; % 右边界
v(1,:) = 0; % 下边界
v(end,:) = 0; % 上边界
% 开始时间循环
for t=1:nt
% 计算速度场
un = u;
vn = v;
u(2:end-1,2:end-1) = un(2:end-1,2:end-1)...
- un(2:end-1,2:end-1).*dt./dx.*(un(2:end-1,2:end-1)-un(1:end-2,2:end-1))...
- vn(2:end-1,2:end-1).*dt./dy.*(un(2:end-1,2:end-1)-un(2:end-1,1:end-2))...
- dt./rho./2./dx.*(p(3:end,2:end-1)-p(1:end-2,2:end-1))...
+ visc*dt/dx^2.*(un(3:end,2:end-1)-2*un(2:end-1,2:end-1)+un(1:end-2,2:end-1))...
+ visc*dt/dy^2.*(un(2:end-1,3:end)-2*un(2:end-1,2:end-1)+un(2:end-1,1:end-2));
v(2:end-1,2:end-1) = vn(2:end-1,2:end-1)...
- un(2:end-1,2:end-1).*dt./dx.*(vn(2:end-1,2:end-1)-vn(1:end-2,2:end-1))...
- vn(2:end-1,2:end-1).*dt./dy.*(vn(2:end-1,2:end-1)-vn(2:end-1,1:end-2))...
- dt./rho./2./dy.*(p(2:end-1,3:end)-p(2:end-1,1:end-2))...
+ visc*dt/dx^2.*(vn(3:end,2:end-1)-2*vn(2:end-1,2:end-1)+vn(1:end-2,2:end-1))...
+ visc*dt/dy^2.*(vn(2:end-1,3:end)-2*vn(2:end-1,2:end-1)+vn(2:end-1,1:end-2));
% 计算压力场
pn = p;
div = zeros(nx,ny);
div(2:end-1,2:end-1) = -rho.*((u(2:end-1,3:end)-u(2:end-1,2:end-1))./dx...
+(v(3:end,2:end-1)-v(2:end-1,2:end-1))./dy);
for q=1:20
pn(2:end-1,2:end-1) = (pn(2:end-1,3:end)+pn(2:end-1,1:end-2)...
+pn(3:end,2:end-1)+pn(1:end-2,2:end-1)-div(2:end-1,2:end-1).*dx^2./2)./4;
pn(:,end) = pn(:,end-1); % 右边界
pn(:,1) = pn(:,2); % 左边界
pn(1,:) = pn(2,:); % 下边界
pn(end,:) = 0; % 上边界
end
p = pn;
end
% 绘制速度场
[X,Y] = meshgrid(1:ny,1:nx);
figure;
quiver(X,Y,u',v');
```
这个程序模拟了在一个 $100\times100$ 的网格上流体的流动,使用了显式有限差分方法来求解 Navier-Stokes 方程。这个程序使用了压力-速度耦合方法来保持速度场的无散性。程序中使用了边界条件,左右边界为固定速度,上下边界为自由边界。最后,程序绘制了速度场的箭头图。
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