138、为什么Fluent的case文件有好几种？.cas、.gz、.h5文件的区别是什么？

在使用Fluent做CFD仿真时，很多同学都会注意到这样一个现象：

保存计算文件时，软件默认会生成保存类型：

- Case Files (*.cas) 

- Case Files (*.cas.gz) 

- Case Files (*.cas.h5) 

 

- 还有 *.dat、*.dat.gz、*.dat.h5、*.msh、*.msh.gz

都是case文件，为什么有这么多种？保存哪种格式比较好？有什么区别？

可能很多已经用了Fluent好几年的同学都不太清楚，实际使用的时候都是混用的。

今天我们就来彻底搞清楚Fluent这些文件格式的区别，以及该如何选择。

Fluent主要有两类必要的文件，cas和dat。当然还有很多其他的文件，比如msh文件、.jou文件、.trn文件、.set文件。我们这里只说case和dat、

2.1 Case文件（.cas系列）

Case文件的作用是存储网格和设置信息，是数据的容器。主要包含：

• 网格数据（节点坐标、单元连接关系）

• 边界条件设置

• 物理模型设置（湍流模型、能量方程等）

• 材料属性

• 求解器设置

• 初始化信息

case 类似于你买的毛坯房，里面只有墙体、结构、水电布线这些“基础框架”，一切都还停留在“设计和配置”的层面；

 

2.2 Data文件（.dat系列）

Data文件的作用是存储计算结果，主要包含：

• 流场数据（速度、压力、温度等）

• 残差历史

• 监测数据

• 统计信息

data 就是装修之后的房子---墙面颜色、家具布置、灯光效果都已经确定下来，对应的就是计算结果：流场分布、温度场、压力场、颗粒轨迹等等。

 

2.3 文件关系

总结一下就是：

• 完整的计算 = Case文件 + Data文件 

• 启动计算：只需要.cas 

• 继续计算：需要.cas + .dat 

• 后处理：需要.cas + .dat

所以单独的.cas可以用，但没有计算结果；单独的.dat不能用，必须配合对应的.cas

这三者的区别，主要来自文件存储方式与压缩方式的演变。Fluent为了适应更复杂的仿真场景与更大的网格规模，在不同版本中逐步引入了新的文件格式。

3.1.msh、.cas、.dat：传统的文件类型

这是最早期的Fluent文件体系：纯文本与传统二进制

在早期（大约Fluent 6.x 之前），Fluent的文件主要有两种格式：

 

1. ASCII文本格式（纯文本）

文件后缀：.msh、.cas、.dat

打开后能直接看到类似 (12 (xyz 1 2 3)) 这样的命令式数据结构。

 

优点：可读性强，可以用文本编辑器直接查看甚至修改。

缺点：文件体积大，读取速度慢，且对大规模计算（上千万单元）效率很低。

b. 传统二进制格式（Binary Format）

同样是.cas、.dat后缀，但存储内容是二进制。

优点：体积小、读写速度快；

缺点：跨平台兼容性差，比如Windows下保存的文件在Linux上可能打不开。

这就是最初Fluent文件的“根”：文本版本可读但慢，二进制版本快但封闭。

3.2.gz：压缩版本的文件

简单说，就是用gzip算法压缩后的.cas文件。

原始.cas文件 → gzip压缩 → .cas.gz文件

为什么进行压缩呢？这是因为随着模型越来越大，Fluent的cas和dat文件变的非常大。因此Fluent引入了压缩机制，即使用 gzip算法 对文件进行压缩，于是就出现了.gz文件。

 

• .msh.gz：压缩网格文件，相当于把.msh用gzip打包后直接读取，不需要手动解压。   

• .cas.gz / .dat.gz：压缩后的案例与数据文件，节省存储空间，适合存档或传输。    

.msh → 原始网格.msh.gz → 压缩版网格.cas → 普通案例.cas.gz → 压缩版案例

注：

.gz 文件只是“压缩壳”，内部依然是传统的.msh或.cas格式；

Fluent在读取时会自动识别并解压，不需要用户手动操作；

优点是体积小，缺点是读取稍慢（因为要实时解压）。

比如对于上面的cas和dat文件，相同的case和data文件，.cas和.dat文件大小是9M和21M；而.cas.gz和.dat.gz的文件大小是2M和4M

对于更加大型的文件，.cas文件为72M左右，而.cas.gz文件大小只有30M。所以.gz文件能够大大压缩文件的大小。

 

什么时候用.cas.gz？

推荐场景：

大网格（>50万网格） 需要长期保存 需要传输文件硬盘空间紧张

而对于比较小的网格，且频繁读写的情况就不需要使用.gz格式

3.3.h5：新一代高性能文件格式

从 ANSYS Fluent 2021R1 起，官方逐步引入了一种新的数据结构标准----HDF5。

这是一种科学计算通用的数据存储方式，类似于一个可层级组织的数据库文件，被广泛用于气象、天文、材料等领域(比如NASA和OpenFOAM也在用)。

• .cas.h5    新格式的案例文件，包含网格、模型设置等信息；   

• .dat.h5    新格式的数据文件，存储求解结果；  

类比：

.cas/.cas.gz：像一个Word文档，从头到尾读

.cas.h5：像一个数据库，可以快速定位和读取任意部分

HDF5格式有很多的优势：

• 读写速度快

比如相同的案例，.cas读取时间45s，.cas.ge读取需要50s，而.cas.h5只需要15s。比其他类型的文件快2-3倍！

• 文件更小

.h5文件大小和.gz差不多，这是因为HDF5也使用了压缩算法，且数据结构更优化。

 

Fluent官方也说明：未来的版本中，.h5 将逐步取代传统 .cas / .dat，成为默认存储格式。

3.4 各个类型文件对比

这三者的区别，主要来自文件存储方式与压缩方式的演变。

Fluent为了适应更复杂的仿真场景与更大的网格规模，在不同版本中逐步引入了新的文件格式。

因为Fluent的功能与计算规模在不断进化，而文件格式必须兼顾以下三个目标：

• 兼容性：旧文件不能报废（所以保留.cas）；

• 高性能：面对大规模并行，需要高效的存取结构（所以引入.h5）；

• 存储效率：考虑存档与传输（所以有.gz压缩版）。

因此你会看到：

• .cas 是“祖宗格式”，兼容性最好；

• .cas.gz 是节省空间的“压缩版”；

• .cas.h5 是新一代“高性能版”。

它们本质上存储的是同样的逻辑信息（网格、模型、边界条件），只是“包装壳”和“内部结构”不同。

如果用一个比喻：.cas 像一个普通文件夹，.cas.gz 是这个文件夹打成的zip压缩包，.cas.h5 则是把所有内容装进一个高效的数据库。

 

5.各个类型的文件如何保存

 

如果将Files of type类型更改为.cas.gz，则保存的就是.gz格式

 

 

 

然后再回到write case界面，默认格式就变成了.cas文件了，此时再进行保存即可