基于C++和Fortran的CFD求解器：学习Navier-Stokes方程

该求解器专门用于解决Navier-Stokes方程以及应用湍流模型，它不仅是一个强大的计算工具，也作为一个学习平台，供用户深入了解CFD的内部工作原理。该资源包括了用于CFD求解的完整流程，从网格生成、求解器的运行到数据的可视化。用户可以使用基于Qt的图形用户界面（GUI）来操作求解器，同时提供了C++和Python两种编程语言的示例，帮助用户快速上手。处理后的结果数据可以以CSV或HDF5格式导出，方便用户进行进一步的数据分析和处理。本资源还包含了一个使用Paraview软件进行数据可视化的完整示例，Paraview是一个广泛使用的科学可视化工具，能够将计算结果以图形方式直观展示。'navier'求解器遵循麻省理工学院许可证（MIT License），详细条款见许可证文件。" 知识点详细说明： 1. CFD求解器：CFD（计算流体动力学）求解器是一种专门用于解决流体流动和热传递问题的软件工具。它通过数值模拟的方式，可以求解复杂的流体动力学问题，比如风洞测试、飞机周围的气流模拟等。CFD求解器能够处理的流体包括空气、水等，也能够对特定的流体动力学方程进行求解。 2. Navier-Stokes方程：Navier-Stokes方程是一组描述流体运动的偏微分方程，包含了流体的动量守恒定律。这组方程是非线性的，意味着它们在数学上很难解决，通常需要数值方法或CFD软件来求解。CFD求解器的核心功能之一就是求解Navier-Stokes方程，并预测流体在给定条件下的行为。 3. 湍流模型：湍流是流体流动中的一种无序、高度不规则状态。在CFD中模拟湍流时，需要使用特定的湍流模型来近似表示湍流流动的复杂性。湍流模型通过引入额外的方程或关系式来考虑湍流对流体动力学的影响。常见的湍流模型包括Spalart-Allmaras模型、k-ε模型和k-ω模型等。 4. GUI开发（Qt）：Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架。在CFD求解器中集成GUI，可以提供直观的操作界面，使用户能够方便地设置计算参数、启动求解过程并查看结果。Qt的跨平台特性意味着开发的GUI可以在多种操作系统上运行，如Windows、Mac OS X和Linux。 5. 数据导出格式（CSV和HDF5）：在CFD求解完成后，结果数据需要以一定格式存储和导出，以便于后续分析。CSV（逗号分隔值）文件是一种常用的文本文件格式，非常适合于存储表格型数据，可以被大多数表格处理软件读取。HDF5（层次化数据格式5）是一种能够存储复杂数据结构的高性能文件格式，特别适合于存储大型科学数据集。 6. 网格生成与可视化（Paraview）：在进行CFD模拟之前，需要生成描述计算域的网格。在CFD求解过程中，网格是模拟流体流动的基础。生成网格之后，使用Paraview这样的可视化软件可以将CFD的计算结果以图形方式展现出来。Paraview支持多种数据格式，并且提供了丰富的可视化工具和功能，使得用户能够从各种角度观察和分析数据。 7. MIT License：MIT许可证是一种简明的开源许可证，允许用户几乎不受限制地使用、复制、修改和分发软件。用户必须保留原作者的版权声明和许可声明，并且不承担任何责任。这表示'navier'求解器可以被任何人用于任何目的，无需担心版权问题。