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;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,按需加 fft、mpi 特性标志,如 uv pip install "fluidsim[fft]"。典型流程为:导入求解器(如 from fluidsim.solvers.ns2d.solver import Simul)、用 Simul.create_default_params() 创建参数、设置分辨率/黏性/结束时间等、实例化 Simul(params)、调用 sim.time_stepping.start() 运行,再用 sim.output.phys_fields.plot("vorticity") 等分析。参数按层级点号访问,拼写错误会抛 AttributeError。输出含物理场(HDF5)、空间均值、能谱等,可用 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、涡动力学、海洋/大气分层流、地球物理与旋转系统等研究性数值模拟,以及参数扫描研究。
限制:主要面向周期域伪谱方法;未提供 API 密钥或认证要求;其余平台、收费、价格等信息暂未提供。