Gráficos de fluxo com Matplotlib

Um gráfico de fluxo é um tipo de gráfico 2D usado para mostrar fluxo de fluido e gradientes de campo 2D.
O método básico para criar um gráfico de fluxo no Matplotlib é:
ax.streamplot(x_grid,y_grid,x_vec,y_vec, density=espacamento)
Onde x_grid e y_grid são matrizes dos pontos x, y. As matrizes x_vec e y_vec denotam a velocidade do fluxo em cada ponto da grade. O argumento do parâmetro density=espacamento especifica a proximidade das linhas de fluxo.

Um gráfico de fluxo simples

Vamos começar com um gráfico de fluxo que contém linhas de fluxo em uma grade 10 x 10. Todas as linhas de fluxo no gráfico são paralelas e apontam para a direita.
A seção de código a seguir cria um gráfico de fluxo que contém linhas paralelas horizontais apontando para a direita.

Exemplo Python

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# Se estiver usando o jupyter notebook, use:
# %matplotlib inline
    
x = np.arange(0,10)
y = np.arange(0,10)
    
X, Y = np.meshgrid(x,y)
u = np.ones((10,10)) # x-component to the right
v = np.zeros((10,10)) # y-component zero
    
fig, ax = plt.subplots()
    
ax.streamplot(X,Y,u,v, density = 0.5)
ax.set_title('Gráfico de fluxo com linhas pararelas')
plt.show()

O gráfico contém linhas de fluxo paralelas, todas apontando para a direita.

Gráfico de fluxo de um campo

Podemos construir um gráfico de fluxo que mostra linhas de campo com base em um campo vetorial 2D definido.

Exemplo Python

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# Se estiver usando o jupyter notebook, use:
# %matplotlib inline
    
x = np.arange(0,2.2,0.1)
y = np.arange(0,2.2,0.1)
    
X, Y = np.meshgrid(x, y)
u = np.cos(X)*Y
v = np.sin(y)*Y
    
fig, ax = plt.subplots()
    
ax.streamplot(X,Y,u,v, density = 1)
ax.axis([0.5,2.1,0,2])
ax.xaxis.set_ticks([])
ax.yaxis.set_ticks([])
ax.set_title('Gráfico de fluxo com linhas de campo')
    
plt.show()

Anterior Próximo