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fluidsim

编程与开发

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更新于 10-15 21:39

技能介绍

用途:FluidSim 是用于高性能计算流体力学(CFD)模拟的 Python 面向对象框架,采用 FFT 伪谱法求解周期域方程,性能接近 Fortran/C++,同时保持 Python 易用性。适用于 2D/3D 湍流、涡动力学、海洋与大气分层流、地球物理与旋转系统等模拟。

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)、浅水(sw1l);支持 Pythran/Transonic 编译与 MPI 并行;覆盖参数配置、模拟执行、输出分析完整流程;可进行基于 Python 的后处理与可视化。

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]"。标准流程为:导入求解器(如 from fluidsim.solvers.ns2d.solver import Simul)、创建并配置参数(params = Simul.create_default_params(),设置 oper.nx、nu_2、time_stepping.t_end、init_fields.type 等)、实例化 sim = Simul(params)、执行 sim.time_stepping.start()、分析 sim.output.phys_fields.plot("vorticity") 等。支持自定义强迫、脚本内初始条件、参数化研究,MPI 运行如 mpirun -np 8 python simulation_script.py。

限制:主要面向周期域伪谱方法;多数求解器需 FFT 支持;无 API 密钥或认证要求;具体平台与性能细节暂未提供。