SOLPS 中间物理量导出 & 粒子平衡统计脚本（python）

作者: 锅炉工的自我修养 | 来源:发表于2020-04-17 23:46 被阅读0次

SOLPS 中间物理量导出 & 粒子平衡统计脚本（python）
如何把Python脚本导出为exe程序（PyInstaller）
发文章的故事
unittest单元测试框架（二）引入unittest框架
python导出excel-表结构文档生成
超导和相变（6）
2020-04-14 量子纠缠——没有启动的开关
一行导出所有任意微软SQL server数据脚本-基于Pytho
test_manual scripts
flask的POST请求转换GET，解决分页问题

output analysis

1. 命名格式

b2npc9_fnax003.dat

1. b2npc9 mannal 中不存在

2. 涉及物理量

1. fnax 考虑 $He^{+}和He^{2+} and Ar^{+}~Ar^{18+}$
1. fnay ditto
1. na ditto
1. resco 连续性方程的残差
1. sna 粒子源， $particle.s^{-1}$
1. b2npc11 ??,只有氘原子
1. b2npco ?? 只有D、He、Ar原子
1. b2nph9: heat flux
- fhex
- fhey
- fhix
- fhiy
- reshe: 电子热平衡方程残差
- reshi:离子热平衡方程残差
- resht:总热平衡残差
- she:电子热源系数：
  - she(ix,iy,0)+she(ix,iy,1)*te+she(ix,iy,2)*ne+she(ix,iy,3)*ne*te
- shei:离子热源系数
  - ditto, she $\rightarrow$ shi, te,ne $\rightarrow$ ti,ni
- te
- ti
1. b2npmo:动量方程相关
- flubvx(ix,iy,1:23), vx ??
- fmox(ix,iy,0:23)
- fmoy(ix,iy,0:23)
- resmo(ix,iy,0:ns-1)平行动量方程
- smb: 平行动量源？？
- smoan:?? 只有 $D^{+} 10^{-1}$ 有数值
- smocf:ditto
- smofrea:ditto
- smofria: ditto
- smotfea:ditto
- smotfia:ditto
- smovh:只有离子
- smovv:径向速度？？ditto
- ua(ix,iy,0:23):平行速度
- ue:平行电子速度
1. b2npp7
- fchx:极向电流
- fchy:径向电流
- po:电势
- respo(ix,iy):电子电势方程残差
- sch(ix,iy,0:3)电子电离源系数
  - sch(,0)+sch(,1)*po+sch(,2)*ne+sch(,3)*ne*po
1. b2sigp:计算平行动量方程右侧压力梯度项
- smogpi(ix,iy,0:23): 平行动量返程压力梯度源项
- smogpo(ix,iy,0:23):??
1. b2sihs:计算热方程的源项系数。指定粘滞热流场的散度和电子-原子，原子-原子摩擦
- she:电子热源项。she(0)+she(1)te+she(2)ne+she(3)nete
- shedd:??
- shedu:??
- shefr:??
- shi:ditto
- shidd
- shidu
- shifr
- shiva
- shivc
1. b2srdt:为解释隐式时间离散解释的修改源系数
- shedt：电子热源？
- shidt:粒子热源？
- smodt(ix,iy,0:23):平行动量源
- snadt（ix,iy,0:23）:粒子源
- shest:??
- shist??
1. b2stbc_phys:提供由于边界条件引起的的密度源、平行动量源、电子热源，电离源的线性表达式
- sch:电子电离源
- she
- shi
- smo(ix,iy,0:23)
- sna(ix,iy,0:23)
1. b2stbr:提供由于边界条件和中性气体再循环模型引起的的密度源、平行动量源、热源，电离源的线性表达式
- dab2_eir(0:3)
- dmb2
- fatmx(0:3)
- fatmy(0:3)
- fmolx(1)
- fmoly(1)
- pfluxa(0:3)
- pfluxm(1)
- rfluxa(0:3)
- rfluxm(1)
- she
- she_eir
- shi
- shi_eir
- smo_eir(is),只有离子
- sna_eir ditto
- tab2_eir只有原子
- tfluxa_eir 只有原子
- tfluxm_eir
- tmb2
1. b2stcx:提供由于电荷交换密度、平行动量、热源的线性表达式
- shi
- smq(is)总的原子物理动量源
- sna(is)
1. b2stel:提供由于电子-原子碰撞过程解离的密度、平行动量、电子热、原子热源的线性表达式
- rqbrm(is):韧致辐射损失
- rqrad(is):线性辐射
- she_rad
- shi_ion
- shi_rec
- smq_ion(is)
- smq_rec(is)
- sna_ion
- sna_rec
1. b2tfhe:计算邻近网格的电子热流，指定线性化系数
- chcex:指定与左侧网格的热导（-checx*(te(ix,iy)-te(left(ix,iy)）
- chcey,ditto (bottom)
- cssig_anx:电导 ditto
- cssig_any:ditto
- fch_px:极向电流积分
- fchanmlx:反常电流
- fchanxly:ditto
- fchdiax:修改的抗磁电流
- fchdiay:
- fchinertx:惯性电流
- fchinerty:ditto
- fchinx：粒子-中性摩擦
- fchiny: ditto
- fchstochy: 随机电流
- fchvisparx:平行粘滞驱动的电子电流
- fchvispary:ditto
- fchvisperx:ditto
- fchvispery:ditto
- fhe_no_mdfx：no_current置1，所有电流为0
- fhe_no_mdfy:ditto
- fhePSchx:ditto
- fhePSchy:ditto
- qe_32x：电子电量
- qe_32y:ditto
- qe_alphaTehx
- qe_alphaTehy
- qe_ke_gTx
- qe_ke_gTy
- qediax:抗磁电流电量in qe？
- qediay

1. b2tfhi:计算所有的原子热流
- chcix:ditto
- chciy:ditto
- fhiPschx:ditto
- fhix
- fhiy
- qi_32x
  image.png
- qi_32y
- qi_ki_gTx
- qi_ki_gTy
- qidiax
- qidiay

是否阐释导出求解公式中的某一项？Appendix G

1. b2tfnb:计算一种原子的粒子流，提供线性项系数
- bxuanax(ix,iy,0:23)
- cvlbnay(ix,iy,0:23)
- dgradpbx(ix,iy,is_atom)
- dgradpxy(ix,iy,is_atom)
- dPat_2diagradnax(ix,iy,is_ion
- dPat_2diagradnay(ix,iy,is_ion)
- dPat_mdf_gradnax(ix,iy,is_ion)
- dPat_mdf_gradnay(ix,iy,is_ion)
- dpccorhznax(ix,iy,is)
- dpccornnax(ix,iy,is)
- fchanmlx(ix,iy)
- fchanmly(ix,iy)
- fchinertx(ix,iy)
- fhcinerty(ix,iy)
- fchvispary(ix,iy)
- fchvispary(ix,iy)
- fchvisperx(ix,iy)
- fchvispery(ix,iy)
- fchivisqx(ix,iy)
- fchivisqy(ix,iy)
- fnb_fcorx(ix,iy,is)
- fnb_fcory(ix,iy,is)
- fnb_hex(ix,iy,is) $10^{13}$
- fnb_hey(ix,iy,is)
- fnbPSchx(ix,iy,is)
- fnbPSchy(ix,iy,is)
- fnbx(ix,iy,is):左边界的粒子流
- fnby(ix,iy,is):与下部网格的粒子流
- kbnrgy(ix,iy,is)
- vadianahzx(ix,iy,is_ion):vadia $\rightarrow$ 指定有效抗磁漂移速度（沿着磁场方向，映射到极向） x $\rightarrow$ 径向
- vadianahzy(ix,iy,is_ion)
- vadianax
- vadianay
- vaecrbnax(ix,iy,is_ion)
- vaecrbnay(ix,iy,is_ion)
- vbdiax(ix,iy,is)
- vbdiay(ix,iy,is)
- vbecrbx(ix,iy,is_D+)
- vbecrby(ix,iy,is_D+)
- wbdiax(ix,iy,is)
- wbdiay(ix,iy,is)
1. b2tqca:计算原子输运系数的经典分布
- lnlam(ix,iy)
- taua(ix,iy,is_ion) : $\tau$
1. b2qce:电子输运系数，ditto
- taue(ix,iy)
1. b2tqna:反常输运对输运系数的贡献
- alf0(ix,iy,):热电子系数的径向和极向
- dna(ix,iy,is):输运系数，对应的粒子流密度。-dna*grad.na
- dpa(ix,iy,is):压强驱动的输运系数
- hece0:电子热反常输运系数
- hcib(ix,iy,is):离子热反常输运系数
- sig0:反常电导输运系数
- vla0y(ix,iy,is):极向反常pinch速度
1. b2trcl:几何因素对输运系数的影响
- vsa0(ix,iy,is):反常粘滞系数
- alfx_c:反常热电子输运系数
- calfx:热电子系数左侧
- chcex:指定电子热导
- chcix:离子热导
- csigx:左边界的电导
- cvsahzx(ix,iy,is_ion)
- luciani_calf_c
- luciani_calfx
- luciani_csigx
- luciani_cvsahzx(ix,iy,is_ion)
- luciani_fllim_cvsahzx(ix,iy,is):
- luciani_sigx_c
- sigx_c
1. b2trno:包含集合因素影响，计算输运系数
- cdnax(ix,iy,is_ion):指定离子输运系数,左边界
- cdnay(ix,iy,is_ion):下边界
- cdpay(ix,iy,is_atom)
- cdpay(ix,iy,is_atom)
- chcex
- chcey_stoch
- chcix
- chiy
- csigx
- csigy_stoch
- csigy
- cvsahzx(ix,iy,is)
- cvsahzy(ix,iy,is)
- cvsax(ix,iy,is)
- cvsay(ix,iy,is):粒子的粘滞导率
b2urmo:计算平行动量方程的残差
- etaPat_graduax(ix,iy,is_ion)
- etaPat_graduay(ix,iy,is_ion)

Others

1. bb:磁场
1. bbc:??
1. bbl:
1. bbr
1. bbv
1. bbxc
1. bbxl
1. bbxr
1. bbxv
1. bbz
1. bbzc
1. bbzl
1. bbzr
1. bbzv
1. Ey_neo??
1. Eyc
1. Eyf
1. gsx:左边界相邻面积
1. gsy
1. gsz
21.hx:指定网格的x,y,z diameter
1. hxb
1. hy
1. hyl
1. hz
26.hzb
1. hzl
1. kt
1. leftix/iy or right or bottom or top
1. len_surf
1. lengthx
1. lengthxTrans
1. lengthy
1. lengthy1
1. ne
1. pbsx:perpsx
1. po
1. qc
1. qz0cost
1. qz1sint
1. te/ti_eV
1. vol
1. Wsh??
1. Zeff

Statistic script

1. energy_flux
- fenex_mdf
- feney_mdf
- fenix_mdf
- feniy_mdf
- fenix_physics_pot_2_all_ions
- feniy_physics_pot_2_all_ions
1. q_plates
  
  image.png
  image.png
- qe
- qi
- qei
- q_target
1. Total_boundary_particle_fluxes_modifued
  
  image.png

脚本编写

1. 产生所需数据 eirc fnax

1. python 调用shell命令

python 调用shell

#!/user/bin/env python
import os
val=os.system('ls -al')
print(val)

echo "phys eirc fnax 'fnax_2D.last10' mprt" | b2plot;mv  b2pl.exe.dir/fnax_2D.last10 2D_data

1. 获取当前路径 &字符串拼接

import sys
cwd=sys.path[0]
print(cwd)
full_path= cwd+"/b2pl.exe/fnax_2D.last10"
print(full_path)

1. 打开jupyter notebook

search cmd
e: # 盘符
cd path
jupyter note

1. 格式化读取文本
  https://www.cnblogs.com/mmtinfo/p/11910209.html

过滤含有指定字符的行

with open(test_path,'r') as f:
        for each in f:
                if "#" not in each:
                        print(each.strip())

1. 将数据放入矩阵或者list

没有anacoda不能调用numpy库

下载anaconda_linux

清华镜像不快
获得数据源

a=[]
with open(full_path,'r') as f:
        for each in f:
                if "#"  not in each:
                #       print(each.strip())

                        # save the first column
                        #tmp=each.strip()
                        tmp=each.split()[3]
                        a.append(tmp)
        a=np.array(a)
        a.reshape(98,38,-1)
        print(a)

查询官方文档

numpy 官方文档
 numpy 详细介绍

matlab中reshape是列优先读取的，python的reshape，存在三种读取循序

image.png

1. 为保证维度一致：order='F'

anaconda in linux 不能直接显示图片，需要先保存，再打开

image.png

存在的问题，没有按照数值排序

最终框架

#!/user/bin/env python
#coding=utf-8 

import os
import sys
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# ===================== callback the b2plot commands ============================= #
#os.system("echo \"phys eirc fnax 'fnax_2D.last10' mprt \" | b2plot")

# ====================== get current path & string join ========================== #
#cwd=os.getcwd()
#print(cwd)
cwd=sys.path[0]
#print(cwd)

full_path= cwd+"/b2pl.exe.dir/fnax_2D.last10"
a=[]
with open(full_path,'r') as f:
        for each in f:
                if "#"  not in each:
                        # save the first column
                        tmp=each.split()[3]
                        a.append(tmp)
        a=np.array(a)
        a=np.reshape(a,(98,38,-1),order='F') # correspond with matlab script
        #print(a)
        print(a.ndim)
        print(a.size)
        print(a.shape)
        #print(a[:,0,0]) # pass the test of order

# ====================== save data in a list ================== #
ix_div_in=26
f_div=a[ix_div_in-1,:,0]
print(f_div)
print(f_div.shape)

iy=np.array(range(1,39))
print(iy.shape)

# ======================== plot the flux at somewhere ========== # 

plt.plot(iy,f_div,label='$T_{e}$',color='r',linestyle='-',linewidth=1)


plt.savefig('test.eps')

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