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我对流体模拟 python 包有疑问。我想使用流体模拟程序进行研究。阅读文档后，并不清楚fluidsim.solvers.ns2d.solver算法究竟解决了什么方程（我会对微分方程的具体形式感兴趣），这也是一个如何添加新方程的问题现有的。如果你们中的任何人确切知道什么方程可以解决流体sim.solvers.ns2d.solver 或如何在现有方程中添加新方程，请写信给我。提前感谢您的帮助！

TL;DR 我一直在实现一个 python 程序，以使用 runge-kutta 4 和拍摄方法基于特定的相似性变量来求解自然对流的数值方程。但是，当我绘制它时，我没有得到正确的解决方案。我在某个地方犯了错误吗？

你好 ！

从自然对流的一个特例开始，我们得到了这些相似方程。
第一个描述流体流动，第二个描述热流。
“Pr”代表普朗特，它基本上是流体动力学（普朗特）中使用的无量纲数：

这些方程服从以下边界值，使得板附近的温度大于边界层外的温度，并且远离边界层的流体速度为 0。

我一直在尝试使用 Runge-Kutta 4 和拍摄方法以数值方式解决这些问题，以将边界值问题转换为初始值问题。射击方法的实现方式是用牛顿法。

但是，我没有得到正确的解决方案。正如您在下面看到的，随着我们远离盘子，温度（红色）正在增加，而它应该呈指数下降。流体速度（蓝色）更加一致，但是我认为它应该上升得更快然后下降得更快。这里的曲线更平滑。

现在，事实是我们有一个 2 耦合 ODE 系统。但是，现在，我只是试图找到两个初始值之一（例如 f''(0) = a，试图找到 a），这样我们就可以解决边界值问题（拍摄方法） . 一旦找到，我想我们就有了解决整个问题的办法。

我想我也许应该管理这两个 (f''(0) = a ; theta'(0) = b) 但我不知道如何同时管理这两个。最后想提一下，如果我试图获得 theta' 的初始值（所以 theta'(0)），我没有得到正确的热量分布。

这是代码：

当使用可压缩气体作为介质并考虑动态动量平衡时，我在理解离散化 Modelica.Fluid.Pipes.DynamicPipe 的模拟结果时遇到了问题。为了说明，我建立了一个非常简单的模型：压力源+管道+压力接收器。压力源中的压力随时间线性增加。管道的参数化主要对应默认值，但参数“momentumDynamics”设置为“Modelica.Fluid.Types.Dynamics.FixedInitial”。

对于较低的气体速度（=较小的入口压力），压降在某种程度上几乎是线性分布在管道的离散元件上（当然，由于介质特性的变化，每个元件的压降都不相同）。然而，随着气体速度变高，最后一个流动模型（= 电阻元件）中的压降占主导地位。下图显示了沿管道的不同流动模型中的压力。最后一个流动模型（绿色虚线）中的压力对应于压力槽中的恒定压力。

实际上，当查看沿管道的压力分布时，它看起来好像管道阻塞了。然而，这是不可能的，因为速度仍然远低于声速。最后一个流动模型中的速度比管道的其余部分高很多，因为压力要低很多，因为它对应于大气压力。下图显示了管道中流动模型中的速度以及声速。声速几乎恒定在~330 m/s。

我不明白的是：模拟结果是否正确地代表了物理学？如果不是，方程式中的“错误”在哪里？如果是，模型在这里代表的物理行为是什么？

我试过的：

• 改变管道的离散化不会改变现象。
• 它似乎与介质模型无关，我也尝试过使用完全不同的可压缩气体介质模型。（此示例使用 Modelica.Media.Air.ReferenceAir.Air_ph）
• 它仅在选择动态动量平衡时发生（因为尽管有此标志的名称，但使用此标志不仅“激活”了动量平衡中的动态项，而且还增加了由于加速引起的压力损失）。

我期待任何提示来解释这个问题！

我正在学习如何使用 Modelica 构建热流体模型，我注意到为了减少非线性，建议使用两种不同的模型：流动模型和体积模型，这是我在商业图书馆找到的解释，但我不确定如何安排组件中的方程式来实现这个想法。所以我正在寻找一些关于如何在 Modelica 编码中使用这个想法的论文和例子。

指示流动模型的流动端口在组件内部直接耦合到它，即来自该端口的压力被进一步处理以计算例如质量流量。建议将此端口与对应的 VolumePort 连接，以获得交变流模型-体积系统模型结构。如果两个模型的端口都属于此类，则可能会创建端口中代数压力的非线性方程组，并且需要初始猜测值。

我正在尝试计算充满 800 PSIG 饱和水的加压罐的排气时间。

油箱的排气口是一条 12 英尺长的 2 英寸管道，它进入 10 英尺长的 6 英寸管道，然后进入 150 英尺长的 8 英寸管道。这些管线排入闪蒸罐（在 50 PSIG 下运行），然后将其释放到大气中。

我的问题是：

1. 水进水箱的速度？
2. 水压进入闪蒸罐？

我附上了关于我如何解决这个问题的示例计算。任何指导将不胜感激。

我正在使用伯努利方程、达西魏斯巴赫方程来平衡压力

我正在执行的计算：

我试图在 CFD 应用程序中模拟微载体（用作细胞附着和生长表面的颗粒）的流动和悬浮。我知道粒子的一些基本特征（它们被称为“Cytodex”，大约 180 µm 大，密度为 1.03g/cm^2）但我想找到斯托克斯数以确定它们受湍流影响的强度和流体的运动。有人可以指出我如何解决这个问题（或者至少是近似的？）。对于像我这样没有很强的流体力学背景的人来说，很难找到任何信息。

我正在尝试在 Unity 的计算着色器中复制我正在工作的 2d 流体着色器玩具，希望很快将其移动到 3D。当我以同样的方式复制算法时，我得到了一些非常奇怪的行为（在我拍摄的这个视频中看到）。我试图调试所有我能想到的东西，但我不知道为什么它们不一样。我正在可视化此捕获中的矢量矩阵（与查看我的着色玩具时按空格键相同）。

我使用用于执行驱动速度矩阵的 Navier-Stokes 方程的代码创建了一个pastebin。模拟的内容归结为：

它应该很简单，我尽我所能过多地评论着色玩具以使其易于理解（它们是相同的代码，为不同的环境设置）。这是驱动模拟的 C# 代码。

我知道要求某人深入研究我的代码是一个不方便的请求，但我完全不确定我做错了什么，这让我发疯。我在 shadertoy 上使用了完全相同的算法，但它在 Unity 计算着色器中的行为非常奇怪，我不知道为什么。每次我“跨步”时，我都会确保切换读/写纹理，以便在模拟中干净利落地向前移动而不干扰。

任何解决我的问题的想法/提示将不胜感激。

我有一个项目来模拟多个连接体积与阀门之间的压力交换。

在上图中，您可以看到每个罐都有压力、体积和温度。每个体积之间都有可以打开或关闭的阀门。一些体积处于真空状态，因此在分析过程中会出现阻塞和未阻塞的流动。此外，我有一个硬性限制，即我需要根据其他体积的压力来打开和关闭这些阀门，并且这种分析需要随着时间的推移清晰地输出压力。这些体积相当大，所以我想我也可以为这个问题假设恒温。速度对于此分析至关重要，我不需要任何复杂的东西。（您可以将每个卷假设为连接到其他节点的一维节点）

多年来我一直试图解决这个问题，但我的模型似乎总是不稳定。造成这种情况的原因可能是因为我总是从头开始编写这个问题。我想我需要开始考虑使用分析库。对于这个问题，我非常喜欢 python。

然而，我看到的每个流体 python 库都让我对技术术语感到困惑。我希望在这个领域有更多经验的人能指出我正确的方向。

问题：

1. 是否有 Python 库可以解决我的问题？（一维节点相互交换空气的时间模拟）
2. 这些python库有哪些？
3. 您能否指出任何示例或提供与我的问题类似的任何简单示例？

谢谢您的帮助！

我将如何在以下等式中表示二元组（张量积）？我似乎无法弄清楚我应该在一般情况下使用 Fipy 中的哪些术语。

更具体地说，得到的方程：

我最熟悉瞬态和源术语，但我不知道如何表示

谢谢，

我正在使用 openfoam，我想为每个 U 和 p 保存的每次迭代创建 csv 数据集。例如，我的案例在 320 次迭代时收敛，我每 10 次迭代写入一个文件。所以，我想保存 30 个文件（10.csv、20.csv、30.csv .... 320.csv）；对于每个变量 U 和 p，csv 包含该迭代中每个单元格的所有值。我不知道如何开始。我用 python 的 paraview 尝试了一些脚本，但它们并没有给我我所期望的。这是我当前的代码：

在研究如何为每个文件迭代地执行此操作之前，我首先想获得一个我想要的 csv 格式的文件。我想知道如何解决这个问题。