基于KFVS的二维欧拉方程求解器euler2D使用Fortran 2003实现

资源摘要信息:"欧拉公式求圆周率的matlab代码-euler2D-kfvs-Fortran2003" 本资源是一套用于求解可压缩Euler方程的二维求解器，其名为"Euler2D-kfvs-Fortran2003"。该求解器采用了动量矢量分裂（Kinetic Flux Vector Splitting, KFVS）方案，并且其编程语言为Fortran，特别是遵循《现代Fortran》（Fortran 2003）标准。以下知识点将对标题和描述中涉及的各个概念进行详细解读。 1. 欧拉公式与圆周率 在标题中提到了“欧拉公式求圆周率”，然而通常情况下，欧拉公式（Euler's formula）是指数学中复指数函数的一个表达式，形式为 e^(iπ) + 1 = 0，其中 e 是自然对数的底数，i 是虚数单位，π 是圆周率。这个等式被称为数学中最优美的公式之一，因为它联系了五个基本数学常数。而在本资源中，其意可能是指在使用Euler2D-kfvs-Fortran2003求解器计算某些物理问题时，可能会涉及到圆周率π的计算。 2. Euler2D-kfvs-Fortran2003求解器 Euler2D-kfvs-Fortran2003是一个专门用于解决二维可压缩流体动力学问题的数值求解器。它能够求解由Euler方程构成的系统。Euler方程是一组描述理想流体运动的微分方程，是流体力学中的基础方程之一。此求解器特别应用了动量矢量分裂（KFVS）方案，这是一种数值离散化方法，用于提高计算流体动力学（CFD）模拟中的数值稳定性和准确性。 3. 有限体积法 求解器中使用了以细胞为中心的有限体积法（Finite Volume Method, FVM），这是一种求解偏微分方程的数值方法。有限体积法将计算域划分为多个控制体（细胞），并将控制方程（如Euler方程）在每个控制体上进行积分，从而得到关于未知量（如密度、动量、能量）的离散方程。 4. 非结构化四边形网格 Euler2D-kfvs-Fortran2003求解器适用于非结构化四边形网格，意味着它可以在任何形状的四边形网格上进行计算。非结构化网格提供了更高的灵活性，允许在复杂几何形状的流体域中进行模拟。 5. 面向对象的编程实践 尽管代码的主干依然使用Fortran 95编写以保持执行速度，但在网格读取器模块中实现了面向对象的编程概念。这一设计方式有助于提高代码的可维护性和可扩展性。 6. Fortran 2003标准 作为Fortran 95的后继者，Fortran 2003标准引入了更多的面向对象编程特性，并扩展了语言以支持现代编程实践。尽管本求解器的核心代码仍保持在Fortran 95标准，但它具有升级到Fortran 2003的可能性。 7. GMSH网格生成器 Euler2D-kfvs-Fortran2003求解器与GMSH网格生成器兼容，后者是一个开源的三维网格生成器，能够生成用于各种科学计算所需的网格。通过使用GMSH生成的四边形网格，可以为Euler2D-kfvs-Fortran2003求解器提供合适的输入。 总结以上，Euler2D-kfvs-Fortran2003求解器是一个专门针对二维可压缩Euler方程的数值求解工具，它结合了多种高级编程和数值计算技术，使研究者能够在非结构化四边形网格上进行高精度的流体动力学模拟。该求解器的开源特性意味着用户可以自由获取、修改和传播代码，从而有助于科学计算领域的研究和开发。