Julia CFD｜00 系列说明

本系列改编自CFD Python，亦即12 steps to Navier-Stokes。

该系列是一个学习计算流体动力学基础的实用模块，通过编制计算机程序求解描述流体流动物理的基本偏微分方程。系列来自于波士顿大学机械工程系Lorena Barba教授2009年至2013年期间所教授课程的一部分(Barba教授后来搬到乔治华盛顿大学)，项目地址：https://github.com/barbagroup/CFDPython。

原系列（CFD Python）采用Python作为程序描述语言，基于Python语言的易懂与易学，特别适合于课堂教学。本系列采用Julia语言对原程序代码进行改写，利用Julia语言的易学易懂，同时兼具高效计算的特性。

github上也有julia改写的CFD Python，项目地址https://github.com/Wallace-dyfq/CFD-Julia-12-steps--o-Navier-Stokes-Equations。然而Julia这几年版本更新太快，这个项目最后更新于四年前，示例代码中包含有大量新版本Julia废弃的语法，导致很多代码在新版本下没办法运行。这里对老代码进行了修订，所有代码在Julia1.5.2版本上调试通过。

整个系列内容包括：

01 一维线性对流
02 一维非线性对流
03 计算稳定性与CFL条件
04 一维扩散
05 一维Burgers方程
06 计算效率及数组操作
07 二维线性对流
08 二维非线性对流
09 二维扩散
10 二维Burgers方程
11 二维拉普拉斯方程
12 二维泊松方程
13 二维方腔流动
14 二维通道流动

Julia是一种语法外观非常接近Python的计算机语言（并非J国的某明星），原有的Python程序代码稍加修改很容易改造为Julia代码（其实不加改造也可以直接在Julia中运行），同时Julia是一种面向科学计算而设计的语言，天生在数值计算方面具有优势。详细介绍可参阅Julia官方网站https://julialang.org/，也可参阅Julia中文文档https://docs.juliacn.com/latest/。

尝试本系列教程需要先安装Julia。打开网站https://julialang.org/downloads/，根据自己操作系统选择合适的Julia安装程序下载安装。

采用默认安装方式安装完毕后会在桌面上生成三色圆的Julia的快捷方式，打开后会进入Julia的REPL界面。如下图所示。

后续的一些程序代码中可能会使用到一些Julia非标准库，此时需要额外安装。如最常用的用于图形绘制的PyPlot库等。

安装这些非标库很简单，以PyPlot库安装为例，在Julia REPL界面中运行命令：

using Pkg
Pkg.add("PyPlot")

如下图所示。

根据网络状况的不同，所需要等待的时间也有较大差异。

安装完毕后在REPL界面中输入命令：

using PyPlot

若如下图所示无任何错误提示，则表示模块包安装成功。

可用于Julia的IDE很多，如可以选择官配的Juno(https://junolab.org/)，JuliaPro(https://juliacomputing.com/products/juliapro)，也可以使用VS Code自行配置，这方面的资料很容易在网络上获取得到。