gnuplot 上带有 u 和 v 分量的矢量场

Question

我正在求解不可压缩流体流过带障碍物的方形区域的纳维-斯托克斯方程。作为输出，我将速度的 X 和 Y 分量分别作为 NxN 矩阵。如何在 gnuplot 中为其绘制矢量场。

我找到了 this answer，但我不明白要为 x, y, dx, dy 设置什么值。

谁能解释一下如何使用我的输出来绘制矢量场？

更新

我尝试按照@LutzL 所说的进行操作，但我的代码似乎有问题。这段代码一切正常吗？

int main() {
    ifstream finu("U"), finv("V");
    int N = 41, M = 41;
    auto
            **u = new double *[N],
            **v = new double *[N];
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        u[i] = new double[M];
        v[i] = new double[M];
    }
    double
            dx = 1.0 / (N - 1),
            dy = 1.0 / (M - 1);

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            finu >> u[i][j];
            finv >> v[i][j];
        }
    }

    ofstream foutvec("vec");

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            foutvec << dx * i << "\t" << dy * j << "\t" << u[i][j] << "\t" << v[i][j] << endl;
        }
    }
    ofstream plt("graph.plt");
    plt << "set term pngcairo"
           "\nset title 'Navier-Stokes Equation'"
           "\nset output 'vec.png'"
           "\nplot 'vec' w vec";
    plt.close();
    system("gnuplot graph.plt");
    return 0;
}

作为输出，我得到了一个有点奇怪的字段。

Answer 1

您需要将结果保存在包含第

行的文本文件中

x[i]  y[j]  X[i,j]  Y[i,j]

所有对 i,j。然后使用带有 "traditional" 矢量场命令的 gnuplot。

如果您将其他列放入该文件，则只需使用 using，并且要显示的向量不是（简单地）第 3 列和第 4 列。一种用途可能是计算比例因子 R[i,j] 以显示 X/R, Y/R。将其排在第 5 位

x[i]  y[j]  X[i,j]  Y[i,j]  R[i,j]

并使用 using 1:2:(/):(/) 调用以在 gnuplot 中执行缩放。

在更新的代码和生成的图像中，可以看到矢量场太大而无法绘制。使用 dt 缩放一些合理的时间步长，在 gnuplot 命令中这可以通过

完成

dt = 0.01
plot 'vec' u 1:2:(dt*):(dt*) w vec

不完整的绘图提示磁盘上的数据文件不完整。刷新或关闭矢量数据的输出流。

gnuplot 上带有 u 和 v 分量的矢量场

vector field on gnuplot with u and v components

vector

gnuplot

field

numerical-methods