Поток жидкости, теплопередача и Python

полный РЕДАКТИРОВАТЬ:

Я дам дополнительную информацию обо всей проблеме. Проект находится на начальной стадии, и мой вопрос касается лишь узкой части его.

конечная цель:
В настоящее время я пытаюсь смоделировать поток горячего воздуха вокруг жесткого препятствия в Python. У меня постоянный приток воздуха, течение в объеме переходное и турбулентное. Цель всего упражнения - понять, как
-поток ведет себя
-препятствие нагревается
-воздух остывает и давление воздуха падает

сделано на данный момент:
Немного, дело на ранней стадии. У меня есть 2d прямоугольная область и круговое препятствие. Сетка становится более тонкой на границе между массой и препятствием, так как именно там и происходят интересные вещи. В настоящее время я рассматриваю только воздушный поток, без конвекции или теплопередачи. Я использую набор программ FEniCS для решения уравнения Навье-Стокса. Fenics поставляется с примером для решателя NS, использующего метод проекции Chorin, я адаптировал этот пример к своим настройкам. Я моделирую твердое тело как область с граничным условием отсутствия проскальзывания (т. Е. Я устанавливаю скорость воздушного потока равной нулю). Решатель по-прежнему решает уравнение NS в этой области, в частности, давление внутри препятствия изменяется с течением времени. Вероятно, лучше избежать этого и ограничить NS-решатель массивом. Но на данный момент я не Дело идет довольно медленно. Я не возражаю, если финальное моделирование займет несколько дней, но в настоящее время это всего лишь 2-мерный поток жидкости вокруг препятствия, и сетка не так хороша, как я хотел бы, в конце концов. Я надеялся, что это будет быстрее, так как это станет намного сложнее, когда в игру вступит жара.

мой вопрос:
Все сводится к одному вопросу:

Что такое быстрый алгоритм или метод для решения уравнения Навье-Стокса в Python?

Я прекрасно умею писать решатель с нуля, но здесь возникает тот же вопрос. Сегодня утром мне пришло в голову, что метод проецирования, возможно, не самая плохая идея, поскольку он разделяет повышение давления и скорости, я мог бы попытаться назначить это для разных ядер ЦП.