用途:FluidSim 是用于高性能计算流体力学(CFD)模拟的面向对象 Python 框架,采用伪谱法与 FFT 求解周期域方程,适合 2D/3D 湍流、涡动力学、海洋/大气分层流与地球物理流动等研究。
主要能力:提供多种求解器,包括 2D/3D Navier-Stokes(ns2d、ns3d)、分层流(ns2d.strat、ns3d.strat)与浅水(sw1l);支持 Pythran/Transonic 编译与 MPI 并行;覆盖参数配置、模拟执行、输出分析与交互式后处理可视化。
使用方式:安装可用 uv pip install fluidsim,FFT 支持用 uv pip install "fluidsim[fft]",MPI 用 uv pip install "fluidsim[fft,mpi]"。典型流程为导入求解器、创建默认参数、实例化模拟、执行时间步进、分析输出,例如 from fluidsim.solvers.ns2d.solver import Simul;params = Simul.create_default_params();sim = Simul(params);sim.time_stepping.start()。参数按层级以点号访问,如 params.oper.nx、params.nu_2、params.time_stepping.t_end。输出含物理场(HDF5)、空间均值与能谱,可用 sim.output.phys_fields.plot("vorticity") 等绘图,或用 load_sim_for_plot 载入已有模拟。MPI 运行示例:mpirun -np 8 python simulation_script.py。
适用场景:2D/3D 湍流与能量级联研究、分层流与浅水地球物理模拟、Taylor-Green 涡验证、参数扫描与集群部署。
限制:资料未提供收费、价格、平台与效果信息;求解器基于周期域伪谱法,其他边界条件与具体性能表现暂未提供。