构建流体流动模拟应用程序：寻求管网架构方面的建议

Question

我正在创建一个 Web 应用程序来模拟管道系统，您可以在其中精确放置管道并从理论上跟踪流体流动（使用热力学计算），包括压力损失等。但是，当我开始编写此功能时，我想知道是否有一个现有的架构可以处理分支、分离、弯曲、海拔、下降等元素。

到目前为止，我已经想出了这个结构来代表我的管道：

pipe = {
    from: { 
        position: [0.25, 1.25, 0], 
        connected: false 
    }, 
    to: { 
        position: [5, 1.25, 0],
        connected: false
    },
    id: 2164514,
    stage: -4
};

但我觉得这个设置很快就会变得过于复杂。 对于更适合此类模拟的架构，您有什么建议或想法吗？

到目前为止，我尝试的是创建一个结构，其中每个管道都有一个起始位置和终止位置，以及 ID 和其他详细信息。我希望这将是一种灵活的方式来表示不同的管段及其连接，从而可以轻松修改和扩展以处理分支、弯曲和其他功能等内容。

但是，我发现这种方法可能很快就会变得过于复杂，尤其是在处理涉及分离、多个分支或不同高度的更复杂网络时。我期望该结构是可扩展的，但随着系统的增长，它似乎会变得难以管理和维护。

Answer 1

面向对象的方法是可行的，其中管道被定义为类/对象。 您可以定义管道所需的属性，例如长度、直径等。

然后，您可以定义逻辑，可能是几种类型的逻辑：帮助管理如何组装管道的逻辑，另一个用于执行模拟。

我会重点关注您需要首先执行的逻辑，并用它来指导您的类/对象设计；稍后我会担心数据结构（用于保存数据）。

您熟悉设计模式吗？ 如果没有，您可能会找到一个或多个在项目的各个方面对您有帮助的。 我现在没有考虑为您提供特定的模式，但某些结构和行为模式可能在某些时候对您有用。

测试对象和逻辑设计的一种方法是提出一系列功能场景，并使用每个场景来“测试”您的设计 - 在初始阶段，您的第一次测试可能是在白板上 - 看看是否那么想法就值得在代码中进行原型设计。

您之前构建过 Web 应用程序吗？ 您认为这个系统会运行多久？谁来维护它？ （我想知道要投入多少工程和架构，比如这是一个个人爱好项目还是一个“严肃的”专业产品？）。

一个随机的想法 - 如果你想模拟行为，也许专注于使用相对值而不是绝对值，例如诸如管道长度之类的变量而不是开始/结束坐标；因为将管道长度加在一起比计算坐标之间的距离更容易。