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PyFluent的一些常见问题

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11小时前浏览3

关于PyFluent的一些常见问题。

1 PyAnsys是什么?

PyAnsys是一套开源技术集 合,支持通过Python与Ansys Fluent、Mechanical APDL、AEDT及其他Ansys产品进行交互。用户可在任意Python环境中,结合外部Python库使用PyAnsys系列工具库。

2 PyFluent是什么?

PyFluent 为 Ansys Fluent 提供了 Python 访问接口,其特性实现了 Fluent 与 Python 生态系统的无缝衔接,并全面支持原生 Fluent 功能,例如:

  • 通过本地 Ansys 安装启动 Fluent
  • 连接远程计算机上运行的 Fluent 实例

PyFluent 随 Fluent 安装包捆绑发布,也可单独下载安装。PyFluent 不提供图形用户界面(GUI),需通过 Python 环境进行交互操作。

3 PyFluent与Fluent UDF有何区别?

PyFluent在概念上更贴近Fluent的文本用户界面(TUI)控制台命令与日志记录功能,而非用户自定义函数(UDF)。其主要用途在于实现流程自动化,而非改变求解器的行为。

UDF采用C语言编写,至今仍是Fluent仿真中的关键组成部分。尽管无法使用Python编写UDF,但可通过PyFluent命令对其进行编译与加载,操作方式与TUI命令相似。

4 PyFluent适用人群

PyFluent的户群体包括工程师、产品设计师、咨询顾问及科研人员。

  • 通过定制脚本显著提升工作效率
  • 实现多产品工作流的自动化运行
  • 开发垂直领域应用,拓展CFD仿真技术的受众范围
  • 基于Python在科学计算领域的丰富生态,构建完整的工作流体系:
    • 计算机视觉
    • 机器学习(ML)
    • 人工智能(AI)
    • 数据处理与可视化
    • 优化分析
  • 在Python环境中,利用通用库与标准语法高效处理多维数组

5 PyFluent功能应用

通过PyFluent可实现以下功能:

  • 将Fluent作为求解器无缝集成至自研设计工具
  • 定制后处理流程:借助Python丰富的外部库拓展后处理能力,或自动生成包含仿真结果的PowerPoint报告
  • 通过Web应用访问集群任务,监控收敛状态并生成图表
  • 结合Python的机器学习与人工智能模块,快速求解并持续优化模型
  • 利用Python实现不同Ansys产品间的耦合分析

6 PyFluent安装

虽然[Installation]提供了ansys-fluent-core包的快速安装说明,以下步骤将详细说明如何在Python虚拟环境中安装完整的PyFluent套件:

  1. 若尚未安装Python,需先完成安装

  2. 安装Fluent 2022 R2或更高版本

  3. 设置环境变量以指向Ansys的安装目录。例如,对于Ansys 2022 R2,需将AWP_ROOT222环境变量设置为C:\Program Files\ANSYS Inc\v222
    Linux系统需手动配置该变量,Windows系统通常会自动完成设置

  4. 在命令行窗口中执行以下命令,创建并激活本地Python虚拟环境:

    # Set up a local virtual environment
    python -m venv venv

    # Activate the virtual environment on Windows
    venv\Scripts\activate

    # Activate the virtual environment on Linux (csh)
    source venv/bin/activate.csh

    # Activate the virtual environment on Linux (bash)
    . venv/bin/activate
  5. 命令窗口中,使用Python包安装工具pip安装PyFluent软件包:

    python -m pip install ansys-fluent-core   # Use Fluent’s core capabilities (mesh, solve, postprocess)
    python -m pip install ansys-fluent-parametric   # Use Fluent’s parametric capabilities (optional)
    python -m pip install ansys-fluent-visualization   # Use Fluent's postprocessing capabilities with pyvista and matplotlib (optional)

7 应选择哪个Python版本?

PyFluent 支持运行在 Windows 和 Linux 系统上运行 的Python 3.10 至 3.12 版本环境中。Ansys 2023 R2 及后续版本内置了 Python 3.10 环境。例如,在 2025 R2 的 Windows 版本中,Python 3.10 的可执行文件通常位于:C:\Program Files\ANSYS Inc\v252\commonfiles\CPython\3_10\winx64\Release\python.exe。若使用 Ansys 内置的 Python 环境,建议在 Python 虚拟环境中安装 PyFluent,以避免与 Ansys 自带的 Python 包发生冲突。

也可从 Python 官网直接下载任意兼容版本。无论选择何种安装方式,均建议以管理员身份运行 Python 安装程序,并在首个向导页面勾选Add Python 3.10 to PATH选项。安装完成时,若系统中存在长路径文件,应根据提示解除路径长度限制。

8 如何获取源代码与文档?

所有PyAnsys公共库均托管于GitHub(仓库地址:https://github.com/ansys/pyfluent)。Repositories页面展示了可搜索的代码库数量,例如输入pyfluent即可查找所有与PyFluent相关的库。

PyAnsys GitHub账户的README.md文件列出了全部公共库,其中包含指向各库文档的链接。这些文档除提供常规使用说明外,还涵盖大量实用案例。

9 如何使用PyFluent启动Fluent?

可以使用以下代码通过PyFluent命令启动Fluent:

import ansys.fluent.core as pyfluent
session=pyfluent.launch_fluent()

以下示例展示如何启动双精度Fluent会话(使用两个处理器)并启用用户界面:

session=pyfluent.launch_fluent(precision=pyfluent.Precision.DOUBLE, processor_count=2, ui_mode="gui")

10 PyFluent如何确定Fluent启动路径?

PyFluent 按以下优先级顺序推断 Fluent 的位置:

  1. 传递给 launch_fluent() 函数的 product_version 参数值
  2. Windows 系统中 Fluent 安装时配置的 AWP_ROOT<ver> 环境变量(其中 <ver> 代表版本号,例如 2025 R1 版本对应 251)。PyFluent 自动利用该变量定位最新安装的版本。在 Linux 系统中,需将 AWP_ROOT<ver> 配置为 Ansys 的绝对路径(如 /apps/ansys_inc/v251)。

11 如何禁用控制台显示的PyFluent警告?

在程序中使用以下代码可以禁用控制台显示的警告信息。

import ansys.fluent.core as pyfluent
pyfluent.set_console_logging_level("ERROR"# Disable all warning logs
pyfluent.warning.disable() # Disable all warning messages

12 如何学习使用PyFluent?

根据个人学习偏好,可采用以下任意或全部方法掌握PyFluent的使用:

  • 查阅文档中的示例,先研读Examples部分提供的案例,再学习Examples章节中PyFluent-Parametric与PyFluent-Visusalization指南中的案例。

  • 录制Fluent操作日志并查看对应的Python脚本。

       

    注:在Fluent 2022 R2版本中,可通过录制Fluent网格划分操作生成Scheme脚本。该脚本内嵌了与每个网格工作流操作对应的Python语句,提取后可直接用于PyFluent环境。

       

    以下是Fluent录制的Python命令:

    (%py-exec "workflow.TaskObject['Describe Geometry and Flow'].Arguments.setState({r'AddEnclosure': r'No',r'CloseCaps': r'Yes',r'FlowType': r'Internal flow through the object',})")
       

    其对应的PyFluent语法手动转换命令为:

    session.meshing.workflow.TaskObject['Describe Geometry and Flow'].Arguments.setState(({r'AddEnclosure'r'No',r'CloseCaps'r'Yes',r'FlowType'r'Internal flow through the object’,})
  • 利用以下功能编写脚本:

    • 通过IntelliSense显示任意命令的可用选项,例如在JupyterLab中按Tab键即可查看。
    • 使用标准Python或PyAnsys工具输出指定对象的关联选项,例如调用dir(<object>)help(<object>)

13 如何配置JupyterLab以优化PyFluent API代码补全?

默认情况下,JupyterLab会忽略PyFluent提供的静态类型信息,转而依赖API的动态查询实现代码补全。由于动态查询通常需要通过gRPC调用Fluent服务器,响应较慢且容易超时。若希望基于PyFluent的静态类型信息获得更快速的代码补全体验,可在JupyterLab环境中安装jupyterlab-lsp扩展及Python语言服务器(如python-lsp-server)。

14 如何获取PyFluent技术支持?

PyFluent 库是开源的,有关问题、错误报告和功能请求的支持可通过其各自的 GitHub 仓库获取。


 

注:本文基于PyFluent 0.34版本文档。


(完)



来源:CFD之道
MeshingACTMechanicalMechanical APDLFluentUDF通用控制人工智能
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-16
最近编辑:11小时前
CFD之道
博士 | 教师 探讨CFD职场生活,闲谈CFD里外
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