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This is a finite volume method solver for supersonic flow over a wedge based on structured mesh. Van Leer, Roe and KFVS scheme have been used for calculating the fluxes.

计算流体力学 期末大作业 程序文档

1. 项目依赖

程序的网格生成和后处理部分依赖于Python3的numpy和matplotlib库, 请确保安装了Python3和这两个库. 我们的程序在Python 3.10.14下测试通过.

程序的计算部分由C++语言写成, 且依赖于xmake, 请确保运行环境中有可用的C++编译器和xmake. 我们的程序在Windows 11 (Visual Studio 2022)和Archlinux (g++)下测试通过.

2. 项目结构

C++部分:

• main.cpp: 主程序入口
• Mesh.h: 主要的头文件
• Mesh.cpp: 处理网格的源文件
• Flux.cpp: 计算通量的源文件

Python部分:

• MeshGen.py: 生成网格的Python脚本, 在帮助文档给出的网格划分程序的基础上修改而来
• Plot.py: 后处理的Python脚本

3. 使用方法

3.1 网格生成

在MeshGen.py中修改网格生成的参数, 运行

python MeshGen.py

即可生成网格文件. 生成的网格文件在Mesh文件夹下.

3.2 编译

xmake

当编译器路径在环境变量中时, 这应当可以直接解决依赖问题并编译出可执行文件.

3.3 计算

xmake run HW6 <迭代次数> <通量处理方法>

其中<迭代次数>是一个整数, <通量处理方法>是一个字符串, 表示通量的处理方法, 可以是roe(Roe格式), vl(Van Leer格式)或kfvs(KFVS格式).

计算结果会以Numpy的二进制格式保存在项目根目录中.

3.4 后处理

python Plot.py

绘制出计算结果的图像, 并保存在项目根目录中. 此外, 后处理脚本还会输出计算结果的压强比和马赫数.