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。
主要能力:提供多种求解器,包括 2D/3D 纳维-斯托克斯(ns2d、ns3d)、分层流(ns2d.strat、ns3d.strat)和浅水方程(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,并支持基于 Python 的后处理与可视化。
使用方式:安装可用 uv pip install fluidsim,按需加 fft、mpi 特性标志,如 uv pip install "fluidsim[fft,mpi]"。典型流程为导入求解器、创建并配置参数、实例化模拟、执行时间步进、分析结果。参数通过点号分层访问,如 params.oper.nx、params.nu_2、params.time_stepping.t_end。输出包括 HDF5 物理场、空间均值与能谱,可绘图或载入已有模拟。MPI 并行使用 mpirun -np 8 python simulation_script.py。
适用场景: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流动,以及参数化研究、Taylor-Green 涡验证等。
限制:资料未提供收费、价格、平台支持范围与具体性能基准等信息;求解器主要面向周期域,其他边界条件与自定义求解器细节暂未提供。