Python熱傳導(dǎo)圖是一種數(shù)據(jù)可視化工具,可以用來顯示隨時(shí)間和空間變化的溫度分布。它可以幫助工程師和科學(xué)家更好地理解和分析熱傳導(dǎo)過程。
# 導(dǎo)入必要的庫(kù) import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.animation import FuncAnimation # 設(shè)置圖形屬性 plt.rcParams['figure.figsize'] = [10, 6] plt.rcParams['figure.dpi'] = 100 # 定義模擬參數(shù) dt = 0.05 dx = 0.1 D = 0.2 # 定義初始溫度分布 L = 10 T = np.zeros((L,L)) T[3:7, 3:7] = 10 T[6:8, 6:8] = 20 # 定義熱傳導(dǎo)方程 def heat_conduction(T, D, dt, dx): Tp = T.copy() Tp[1:-1, 1:-1] = T[1:-1, 1:-1] + D*dt/dx**2*(T[2:, 1:-1]+T[:-2, 1:-1]+T[1:-1, 2:]+T[1:-1, :-2]-4*T[1:-1, 1:-1]) return Tp # 動(dòng)畫更新函數(shù) def update(frame): global T T = heat_conduction(T, D, dt, dx) plt.title("Heat Conduction Simulation (time=%.1fs)" % (frame*dt)) plt.imshow(T, cmap='jet', interpolation='nearest') plt.colorbar() # 主程序入口 def main(): fig = plt.figure() anim = FuncAnimation(fig, update, frames=range(100), repeat=False) anim.save('heat_conduction.mp4', fps=10) plt.show() if __name__ == "__main__": main()
上述代碼中,我們使用了numpy來實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)過程的計(jì)算,matplotlib用于繪制動(dòng)態(tài)圖像。在主程序入口處,我們使用FuncAnimation來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新效果,并將結(jié)果保存為mp4文件。
Python熱傳導(dǎo)圖可以應(yīng)用于熱工工程、材料科學(xué)、天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域,并且它的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)展。學(xué)習(xí)Python熱傳導(dǎo)圖不僅可以幫助我們更好地理解熱傳導(dǎo)過程,還可以提高我們的數(shù)據(jù)可視化能力和編程水平。