ファイル出力（実行結果を複数回改行して出力したい）（テキストファイル、Excel、CSVどのファイルでも構いません）

Question

前提・実現したいこと

微分方程式（一次元熱伝導方程式）を差分化し、陰解法で解いて、その計算結果を時間ごとに改行された1つのファイル（テキストファイル、Excelファイルどちらでもいいです。）に出力したいと考えています。

発生している問題・エラーメッセージ

時間ごとにfor文を回して計算し、for文の中で計算結果を出力して改行するというのを繰り返して出力したいのですが、openpyxlやcsv、np.savetxtを試してみてもうまくできませんでした。また、ネットには出力を1回だけする例はありますが、出力を複数回する例はなく困っております。どのようにすればうまく出力されるのかご教示頂けると幸いです。

該当のソースコード

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import numpy as np



den = 1000.0 #kg/m^3
cp = 4217.0 #J/(kgK)
cond = 0.569 #W/(mK)
temp_bc = -10.0
temp_init = 0.0
lx = 0.4
nx = 401
tend = 700.0
dt = 0.1
tout = 50.0
eps = 1.0e-6
itermax = 1000              #物性値など

alpha = cond / (den * cp)
dx = lx / (nx - 1)
nt = int(tend / dt)
nout = int(tout / dt)

ck = alpha * dt / (dx * dx)


temp = np.full(nx, temp_init) 
time = 0.0                                 #initial condition

temp_old = np.zeros(nx)


temp[0] = temp_bc # Dirichlet @ x=0
temp[nx-1] = temp[nx-2] # Neumann @ x=Lx   # Boundary condition


ims = []
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)　　　　　　　# graph data array

gx = np.zeros(nx)
for i in range(nx):
    gx[i] = i * dx
    
         
for n in range(1, nt+1):                # time loop
    
    for i in range(nx):                   # full-implicit with Gauss-Seidel
        temp_old[i] = temp[i]
    
    for iter in range(itermax):
        resd = 0.0
        for i in range(1,nx-1):
            tp = temp[i]
            temp[i] = 1.0 / (1.0 + 2.0 * ck) * (temp_old[i] + ck * temp[i+1] + ck * temp[i-1])
            resd += abs(temp[i] - tp)
        if resd <= eps:
            break
    for iter in range(itermax):
        resd = 0.0
        for i in range(1,nx-1):
            tp = temp[i]
            if temp[i] <= 0:
                if temp[i] >= -0.1:
                    cp = 3333925.0 #J/kgK 比熱に潜熱を盛り込む
                    alpha = cond / (den * cp)
                    ck = alpha * dt / (dx * dx)
                    temp[i] = 1.0 / (1.0 + 2.0 * ck) * (temp_old[i] + ck * temp[i+1] + ck * temp[i-1])
                else:
                    cp = 2067.0 #J/kgK 氷の比熱
                    cond = 2.22 #W/mK 氷の熱伝導率
                    alpha = cond / (den * cp)
                    ck = alpha * dt / (dx * dx)
                    temp[i] = 1.0 / (1.0 + 2.0 * ck) * (temp_old[i] + ck * temp[i+1] + ck * temp[i-1])
                    
            resd += abs(temp[i] - tp)
        if resd <= eps:
            break
    
    np.savetxt('result.csv',temp ,delimiter=',',fmt='%.3f')  #テキストファイルに書き込み
    
    
    temp[0] = temp_bc # Dirichlet @ x=0
    temp[nx-1] = temp[nx-2] # Neumann @ x=Lx              # Boundary condition

    time += dt

    if n % nout == 0:   
        print('n: {0:7d}, time: {1:8.1f}, temp: {2:10.6f}, iter: {3:4d}'.format(n, time, temp[nx-1], iter))
        im_line = ax.plot(gx, temp, 'b')
        im_time = ax.text(0, 110, 'Time = {0:8.1f} [s]'.format(time))
        ims.append(im_line + [im_time])


ax.set_xlabel('x [m]')
ax.set_ylabel('Temperature [C]')
ax.grid()
anm = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50)
anm.save('animation.gif', writer='pillow')
plt.show()               #animation

試したこと

tempを時間ごとに出力しようとしております。tempはnp.fullの配列で、時間ごとにfor文を回して計算するとtempの値も変わるため、時間毎に出力する必要があります。
現在は
np.savetxt('result.csv',temp ,delimiter=',',fmt='%.3f')
の部分で出力しようと試みています。
しかし、データは一列しか出力されず、うまくいっていません。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Spyder 4.2.0
Python 3.8
を使用しております。

Comments

[A_kirisaki]

```Python
def foo(x):
return x
```
のようにコードを囲いましょう。見やすくなります。

[akimaru0316]

アドバイスありがとうございます。
修正いたしました。
よろしくお願いいたします。

Answer 1

結果は、人間が目視できれば良いと仮定します。
ソースコードが<code>で囲まれていないので、実行して確認することはできませんが、以下の方法でできると思います。

初期化などの部分
・・・
f ＝ open('result.csv', 'w') #追加
for n in range(1, nt+1): 
・・・
np.savetxt(f,temp ,delimiter=',',fmt='%.3f')  #テキストファイルに書き込み #変更
f.write(f'\ntime loop: {n}\n') #追加
・・・
その後ろの処理
f.close() #最後のところに追加

出力間で「time loop: 10」などを書くようにしていますが、csvファイルとして別のソフトで処理するなら、適当に書き換えてください。

Comments

[akimaru0316]

ご教示いただいたコードを書き込んでみたところ、
SyntaxError: unexpected character after line continuation character
このようなエラーが出ました。

f.write(\nf'time loop: {n}\n')
この部分でエラーのマークが出ております。

[ppaul]

済みません。最後に手で入れて確認していませんでした。

f.write(f'\ntime loop: {n}\n') #追加

です。階伊藤も修正しました。

[akimaru0316]

回答ありがとうございます。
プログラムは正常に動作しましたが、少し問題があります。
というのは、質問に書くのを忘れていたのですが、現在のプログラムでtempを出力すると、横一列に表示されるのではなく、なぜか縦一列に表示されます。それを時間ごとに改行してしまうと、一列の無数のデータが下にどんどん増えてしまい、エクセルでの行数の上限を超えてしまうのです。
そこで、現在の縦一列に表示されてしまう状態を横一列に表示できるようにして、改行の動作を行うにはどうすればいいでしょうか？
もしくは、現在の縦一列に表示される状態はそのままに、改行ではなく改列（列方向に改行）して出力するにはどうすればいいでしょうか？
立て続けの質問となり申し訳ございませんが、ご回答いただけますと幸いです。
よろしくお願いいたします。

[ppaul]

np.savetxt(f,temp ,newline=',',fmt='%.3f')
ではどうでしょうか。

[akimaru0316]

回答ありがとうございます。
お返事が遅くなり、申し訳ございません。
無事に横一列で改行することができました！
本当にありがとうございました。