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# 高级功能 ## 自定义强迫力 (Custom Forcing) ### 强迫力类型 FluidSim 支持多种强迫机制来维持湍流或驱动特定的动力学过程。 #### 时间相关随机强迫 (Time-Correlated Random Forcing) 最常用于维持湍流： python params.forcing.enable = True params.forcing.type = "tcrandom" params.forcing.nkmin_forcing = 2 # 最小强迫波数 params.forcing.nkmax_forcing = 5 # 最大强迫波数 params.forcing.forcing_rate = 1.0 # 能量注入率 params.forcing.tcrandom_time_correlation = 1.0 # 相关时间 #### 比例强迫 (Proportional Forcing) 维持特定的能量分布： python params.forcing.type = "proportional" params.forcing.forcing_rate = 1.0 #### 脚本中的自定义强迫 直接在启动脚本中定义强迫力： python params.forcing.enable = True params.forcing.type = "in_script" sim = Simul(params) # 定义自定义强迫函数 def compute_forcing_fft(sim): """在傅里叶空间计算强迫力""" forcing_vx_fft = sim.oper.create_arrayK(value=0.) forcing_vy_fft = sim.oper.create_arrayK(value=0.) # 添加自定义强迫逻辑 # 示例：强制特定模态 forcing_vx_fft[10, 10] = 1.0 + 0.5j return forcing_vx_fft, forcing_vy_fft # 重写强迫方法 sim.forcing.forcing_maker.compute_forcing_fft = lambda: compute_forcing_fft(sim) # 运行仿真 sim.time_stepping.start() ## 自定义初始条件 ### 脚本内初始化 完全控制初始场： python from math import pi import numpy as np params = Simul.create_default_params() params.oper.nx = params.oper.ny = 256 params.oper.Lx = params.oper.Ly = 2 * pi params.init_fields.type = "in_script" sim = Simul(params) # 获取坐标数组 X, Y = sim.oper.get_XY_loc() # 定义速度场 vx = sim.state.state_phys.get_var("vx") vy = sim.state.state_phys.get_var("vy") # Taylor-Green 涡旋 vx[:] = np.sin(X) * np.cos(Y) vy[:] = -np.cos(X) * np.sin(Y) # 在傅里叶空间初始化状态 sim.state.statephys_from_statespect() # 运行仿真 sim.time_stepping.start() ### 层初始化（分层流） 设置密度层： python from fluidsim.solvers.ns2d.strat.solver import Simul params = Simul.create_default_params() params.N = 1.0 # 层化 params.init_fields.type = "in_script" sim = Simul(params) # 定义稠密层 X, Y = sim.oper.get_XY_loc() b = sim.state.state_phys.get_var("b") # 浮力场 # 高斯密度异常