feat(python): implement python bindings for all components and solvers
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bindings/python/examples/migration_from_tespy.py
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"""Entropyk vs TESPy — Migration Guide.
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Side-by-side comparison showing how common TESPy patterns translate
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to Entropyk's Python API.
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This file is a reference guide, not a runnable script.
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 1. Component Construction │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy:
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# from tespy.components import Compressor
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# comp = Compressor("compressor")
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# comp.set_attr(eta_s=0.85)
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# Entropyk:
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import entropyk
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comp = entropyk.Compressor(
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speed_rpm=2900.0,
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efficiency=0.85,
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fluid="R134a",
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)
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 2. Condenser / Evaporator │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy:
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# from tespy.components import Condenser
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# cond = Condenser("condenser")
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# cond.set_attr(pr=0.98, Q=-50000)
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# Entropyk — UA-based heat exchangers:
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cond = entropyk.Condenser(ua=5000.0) # W/K
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evap = entropyk.Evaporator(ua=3000.0) # W/K
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 3. Expansion Valve │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy:
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# from tespy.components import Valve
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# valve = Valve("expansion_valve")
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# Entropyk:
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valve = entropyk.ExpansionValve(fluid="R134a", opening=0.8)
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 4. Building the Network / System │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy:
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# from tespy.networks import Network
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# nw = Network(fluids=["R134a"])
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# nw.add_conns(c1, c2, c3, c4)
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# nw.solve("design")
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# Entropyk:
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system = entropyk.System()
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c = system.add_component(comp)
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d = system.add_component(cond)
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e = system.add_component(valve)
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v = system.add_component(evap)
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system.add_edge(c, d)
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system.add_edge(d, e)
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system.add_edge(e, v)
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system.add_edge(v, c)
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system.finalize()
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 5. Solving │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy:
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# nw.solve("design")
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# print(nw.res[-1])
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# Entropyk — multiple solver strategies:
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# Option A: Newton-Raphson (fast, may diverge)
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newton = entropyk.NewtonConfig(max_iterations=200, tolerance=1e-6)
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# Option B: Picard / Sequential Substitution (slower, more robust)
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picard = entropyk.PicardConfig(max_iterations=500, tolerance=1e-4)
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# Option C: Fallback (Newton first, then Picard if divergence)
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fallback = entropyk.FallbackConfig(newton=newton, picard=picard)
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try:
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result = fallback.solve(system)
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print(f"Converged in {result.iterations} iterations")
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print(f"State vector: {result.state_vector}")
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except entropyk.TimeoutError as e:
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print(f"Solver timed out: {e}")
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except entropyk.SolverError as e:
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print(f"Solver failed: {e}")
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 6. Physical Units │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy uses raw floats with implicit units.
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# Entropyk provides type-safe physical quantities:
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p = entropyk.Pressure(bar=12.0)
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print(f"Pressure: {p.to_pascals()} Pa = {p.to_bar()} bar = {p.to_kpa()} kPa")
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t = entropyk.Temperature(celsius=45.0)
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print(f"Temperature: {t.to_kelvin()} K = {t.to_celsius()} °C")
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h = entropyk.Enthalpy(kj_per_kg=420.0)
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print(f"Enthalpy: {h.to_j_per_kg()} J/kg = {h.to_kj_per_kg()} kJ/kg")
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m = entropyk.MassFlow(kg_per_s=0.05)
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print(f"Mass flow: {m.to_kg_per_s()} kg/s = {m.to_g_per_s()} g/s")
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# Arithmetic on physical types
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dp = entropyk.Pressure(bar=10.0) - entropyk.Pressure(bar=3.0)
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print(f"Pressure drop: {dp.to_bar()} bar")
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# ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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# │ 7. Error Handling │
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# └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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# TESPy:
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# try:
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# nw.solve("design")
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# except Exception:
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# ...
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# Entropyk — typed exception hierarchy:
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# EntropykError (base)
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# ├── SolverError
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# │ ├── TimeoutError
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# │ └── ControlSaturationError
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# ├── FluidError
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# ├── ComponentError
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# ├── TopologyError
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# └── ValidationError
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try:
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result = newton.solve(system)
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except entropyk.TimeoutError:
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print("Increase timeout or use fallback solver")
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except entropyk.SolverError:
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print("Try different solver config or initial conditions")
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except entropyk.EntropykError:
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print("Catch-all for any Entropyk error")
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