[ PROMPT_NODE_26592 ]
fluidsim
[ SKILL_DOCUMENTATION ]
# FluidSim
## 概述
FluidSim 是一个面向对象的 Python 框架，用于高性能计算流体动力学 (CFD) 模拟。它为周期性域方程提供了使用伪谱法和 FFT 的求解器，在保持 Python 易用性的同时，提供了可与 Fortran/C++ 相媲美的性能。
**核心优势**:
- 多种求解器：2D/3D Navier-Stokes、浅水方程、分层流
- 高性能：Pythran/Transonic 编译，MPI 并行化
- 完整工作流：参数配置、模拟执行、输出分析
- 交互式分析：基于 Python 的后处理和可视化
## 核心能力
### 1. 安装与设置
使用 uv 安装 fluidsim 并启用相应的特性标志：
bash
# 基础安装
uv uv pip install fluidsim
# 支持 FFT（大多数求解器必需）
uv uv pip install "fluidsim[fft]"
# 支持 MPI 并行计算
uv uv pip install "fluidsim[fft,mpi]"
设置输出目录的环境变量（可选）：
bash
export FLUIDSIM_PATH=/path/to/simulation/outputs
export FLUIDDYN_PATH_SCRATCH=/path/to/working/directory
无需 API 密钥或身份验证。
请参阅 `references/installation.md` 获取完整的安装说明和环境配置。
### 2. 运行模拟
标准工作流包含五个步骤：
**第 1 步**: 导入求解器
python
from fluidsim.solvers.ns2d.solver import Simul
**第 2 步**: 创建并配置参数
python
params = Simul.create_default_params()
params.oper.nx = params.oper.ny = 256
params.oper.Lx = params.oper.Ly = 2 * 3.14159
params.nu_2 = 1e-3
params.time_stepping.t_end = 10.0
params.init_fields.type = "noise"
**第 3 步**: 实例化模拟
python
sim = Simul(params)
**第 4 步**: 执行
python
sim.time_stepping.start()
**第 5 步**: 分析结果
python
sim.output.phys_fields.plot("vorticity")
sim.output.spatial_means.plot()
请参阅 `references/simulation_workflow.md` 获取完整示例、重启模拟和集群部署指南。
### 3. 可用求解器
根据物理问题选择求解器：
**2D Navier-Stokes** (`ns2d`): 二维湍流、涡旋动力学
python
from fluidsim.solvers.ns2d.solver import Simul
**3D Navier-Stokes** (`ns3d`): 三维湍流、真实流体
python
from fluidsim.solvers.ns3d.solver import Simul
**分层流** (`ns2d.strat`, `ns3d.strat`): 海洋/大气流
python
from fluidsim.sol
粤公网安备44030002003366号