Insulating Layer PISO Solver

项目简介

该项目实现了一个使用 PISO 方法求解保温层内流体动力学和热传递的有限体积法 (FVM) 求解器。项目包括通过 Python 编写以及Matlab版本的 FVM 代码来模拟流体的速度场、压力场以及温度分布。所有的计算均基于径向网格，并生成相应的图像来展示计算结果。

文件结构

文件结构

• MeshFVM.py：用于生成径向网格并定义网格参数。
  • MeshStructure 类：定义网格结构。
  • MeshGenerator 类：生成不同类型的网格，包括均匀网格、径向网格和非均匀网格。
• NS_FVM.py：求解 Navier-Stokes 方程的核心代码，实现了速度、压力的计算。
  • 包含物理模型参数和数值模拟参数的设置。
  • 创建径向网格并进行坐标转换。
  • 初始化变量和边界条件。
  • 迭代求解 Navier-Stokes 方程并生成结果图像。
• solver.py：调用 Navier-Stokes 求解器并处理温度场的求解。
  • 包含多个求解器函数，如 U_Solver、V_Solver、T_Solver 和 P_Solver。
  • 使用并行化和优化技术加速计算。
• Pressure.png：压力场分布图。
• RadialMesh.png：径向网格的可视化。
• Temperature.png：温度分布图。
• VelocityQuiver.png：速度场矢量图。
• XVelocity.png：X方向速度场分布图。
• YVelocity.png：Y方向速度场分布图。
• MassResidual.png：质量残差图。
• XvelocityResidual.png：X方向速度残差图。
• YvelocityResidual.png：Y方向速度残差图。

依赖项

运行该项目需要以下依赖库：

pip install numpy matplotlib scipy numba

安装指南

1. 克隆该项目到本地：

git clone https://github.com/sherlockyzd/Insulating_layer_PISO.git
cd Insulating_layer_PISO

2. 安装依赖库：

pip install numpy matplotlib scipy numba

使用说明

1. 运行 NS_FVM.py 文件以生成径向网格并初始化变量：

python NS_FVM.py

2. 生成的图像将保存在项目目录中，包括压力场分布图、速度场分布图和温度分布图等。

示例输出

以下是一些示例输出图像： 以下是一些示例输出图像：

• 压力场分布图：

• 径向网格的可视化：

• 温度分布图：

• 速度场矢量图：

• X方向速度场分布图：

• Y方向速度场分布图：

• 质量残差图：

• X方向速度残差图：

• Y方向速度残差图：

贡献指南

如果你想为该项目做出贡献，请遵循以下步骤：

1. Fork 该项目。
2. 创建一个新的分支：

git checkout -b feature-branch

3. 提交你的更改：

git commit -am 'Add some feature'

4. 推送到分支：

git push origin feature-branch

5. 创建一个新的 Pull Request。

许可证

该项目使用 MIT 许可证。详情请参阅 LICENSE 文件。