装饰器未按预期单位返回值

2024-03-29 11:06:13 发布

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以下代码使用pint将质量流转换为体积流。要将质量转换为体积,必须计算气体的密度。计算返回所需单位的正确值

import pint
ureg = pint.UnitRegistry()
Q_ = ureg.Quantity


def density(T):
    R = 287 * ureg('J/kg/K')
    P = 101325 * ureg('Pa')
    return (P / R / T.to(ureg.kelvin)).to(ureg('kg/m^3'))


@ureg.wraps(ret='m^3/sec', args=['kg/sec', 'kg/m^3'])
def volumetric_flow_rate(mass_flow_rate, rho):
    return mass_flow_rate / rho


mfr = 1 * ureg('kg/s')
temperature = Q_(25, ureg.degC)

rho = density(temperature)
print(rho)
# 1.1841314120000166 kilogram / meter ** 3

v = volumetric_flow_rate(mfr, rho)
print(v)
# 0.8445008635578583 meter ** 3 / second

但是,当我以与volumetric_flow_rate相同的方式在density函数上应用^{}装饰器时,该值是正确的,但单位不是所需的单位

@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=['K'])
def density(T):
    R = 287 * ureg('J/kg/K')
    P = 101325 * ureg('Pa')
    return P / R / T

rho = density(temperature)
print(rho)
# 1.1841314120000166 kelvin * kilogram * pascal / joule kilogram / meter ** 3

v = volumetric_flow_rate(mfr, rho)
print(v)
# 0.8445008635578583 joule / kelvin / kilogram / pascal meter ** 3 / second

以下版本的decorator都为density函数生成相同的结果(不正确的返回单位):

@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args='K')
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=['K'])
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=ureg.kelvin)
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args='K', strict=True)
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=['K'], strict=True)
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=ureg.kelvin, strict=True)
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args='K', strict=False)
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=['K'], strict=False)
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=ureg.kelvin, strict=False)

以下版本的装饰程序引发错误

@ureg.wraps(ret=ureg('kg/m^3'), args=ureg.kelvin)

TypeError: wraps 'ret' argument must by of type str or Unit, not <class 'pint.quantity.build_quantity_class.<locals>.Quantity'> (1.0 kilogram / meter ** 3)

有了这个错误消息,Idefined a custom unit{}

ureg.define('mass_flow = 1 * kg / m^3')
print(ureg.mass_flow)
# mass_flow
print(type(ureg.mass_flow))
# <class 'pint.unit.build_unit_class.<locals>.Unit'>
print(1 * ureg.mass_flow)
# 1 mass_flow

以下修饰符不会引发错误,但是它们仍然使用了不正确的单位(尽管现在使用的是mass_flow“单位”)

@ureg.wraps(ret=ureg.mass_flow, args='K')
@ureg.wraps(ret='mass_flow', args='K')
# 1.1841314120000166 kelvin * kilogram * pascal / joule mass_flow

我最后一次尝试是在函数外定义RP。我没想到它会改变答案,预期是正确的

R = 287 * ureg('J/kg/K')
P = 101325 * ureg('Pa')
@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args='K')
def density(T):
    return P / R / T

问题:

如何以与volumetric_flow_rate函数类似的方式定义density函数的装饰器,从而使函数体更干净,并且不需要我进行内部单位转换

此外,如果volumetric_flow_rate函数有一个复杂的返回单元m^3/sec,为什么kg/m^3不能用于density函数

Python 3.7.0,Pint 0.10.1


Tags: 函数rateargs单位densityflowmassprint
1条回答
网友
1楼 · 发布于 2024-03-29 11:06:13

品脱在进入该功能前显示为去除所有单位,然后在功能结束时应用单位。因此,以下任何一项工作

@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=['K', 'Pa', 'J/kg/K'])
def density(T, P=101325 * ureg.Pa, R=287 * ureg('J/kg/K')):
    return P / R / T

@ureg.wraps(ret='kg/m^3', args=['K', 'Pa', 'J/kg/K'], strict=False)
def density(T, P=101325, R=287):
    return P / R / T

关键是确保函数中的所有内容都是无量纲的。如果调用@ureg.wraps修饰函数中的另一个函数,并且该函数返回维度数量,请将其转换为所需的单位,然后使用.magnitude属性去除单位

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