告别TUI命令！PyFluent让Fluent仿真效率直接起飞
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大家好，我是小郭老师，毕业于中科院，在仿真软件二次开发方面有着一定的经验，今天给大家分享ANSYS Fluent二次开发方面的干货。
一、为什么要用PyFluent
这两天收到一个学员的私信，说用TUI命令控制Fluent太麻烦了，问我能不能用Python来搞。
答案是，当然可以。自Ansys 2023 R1开始，Ansys Fluent的内置控制台支持Python命令，这让在Fluent内部控制台使用PyFluent成为了可能。
二、开启Fluent Python Console
首先，Fluent控制台默认支持的是TUI/Scheme命令，Python Console目前还处于beta测试阶段，默认是关闭的，所以得在Fluent的启动器里手动开启。
注意：只能单独打开Fluent才能启用Python Console模式，如果是在Workbench里启动Fluent，是没有这个Beta选项的。
还有个好消息，Fluent Python Console是内置功能，不需要额外安装或调试，已经写好的Python脚本也能直接在上面运行。
三、PyFluent基础使用
3.1 查看Python版本
开启之后，就能在控制台用PyFluent命令了。不同ANSYS版本对应的Python版本不一样，用help()命令就能查看，很方便。
3.2 代码补全功能
更爽的是，还能设置代码补全，不用写完整代码，大大提高写代码的速度。我试了一下，效果真的挺好的。
效果如下图所示
3.3 常用命令示例
给大家举几个常用的例子：
激活能量方程：
solver.setup.models.energy.enabled = True从库里copy流体：
solver.setup.materials.database.copy_by_name(type="fluid", name="water-liquid")设置单元区域：
solver.setup.cell_zone_conditions.fluid["fluid1"].material = "water-liquid"设置边界条件：
solver.setup.boundary_conditions.velocity_inlet["inlet"].vmag.value=5
solver.setup.boundary_conditions.velocity_inlet["inlet"].t.value=300初始化流场：
solver.solution.initialization.hybrid_initialize()计算迭代：
solver.solution.run_calculation.iter_count = 150
solver.solution.run_calculation.iterate()3.4 命令辅助功能
对于不熟悉的命令，可以传入空值以查看默认值或利用代码补全功能。
此外，使用help()可以查看函数或模块用途的详细说明。
而且切换到Python Console后，如果需要用TUI命令，用solver.tui照样能用，兼容性很好。
四、脚本录制与转换
不过说到脚本，我得吐槽一下TUI脚本。看着挺简单的东西，写起来是真麻烦，一堆逗号，毫无逻辑性。以前只能在Fluent里一边操作，一边打开记事本手工敲逗号，过程繁琐还容易出错。
接下来介绍几种自动化脚本生成方法。
4.1 录制TUI脚本
Fluent本身提供了脚本录制功能，但有个问题：如果是GUI操作，录出来的都是一堆cx-gui-do函数，只能在Fluent GUI环境下用，没啥意义。
不过如果是TUI操作，录出来的就是真的TUI脚本，比手工写靠谱多了。
具体步骤：
1. 启动Fluent
2. 点击菜单Flie → Write → Start Journal...，在打开的文件选择对话框中指定保存的脚本文件名
3. 在Fluent控制台窗口输入TUI命令（只需要输入命令即可，后面的参数按照屏幕提示输入），如下图所示：
4. TUI执行完后，点击菜单File → Write → Stop Journal自动保存脚本文件
录出来的脚本如下所示：
/file/set-tui-version "25.1"
/file/read-case "pipe.msh.h5"
/define/models/energy? no
/define/models/energy? yes no no no no
/define/boundary-conditions/velocity-inlet cold-inlet no no yes yes no 3 no 0. no 320 no no yes 4 8
/define/boundary-conditions/velocity-inlet hot-inlet no no yes yes no 5 no 0. no 480 no no yes 5. 10
/solve/initialize/hyb-initialization
/solve/iterate 120
/file/write-case-data "pipe_result.cas"4.2 录制Python脚本
在新版本的Fluent里，还能录制Python脚本，这样就能直接在PyFluent环境中用了。
主要步骤：
1. 启动Fluent
2. 在TUI窗口输入 (api-start-python-journal "pyfluent_jou.py")，如下图所示：
3. 在TUI窗口输入并执行TUI命令（也能直接读入准备好的jou文件）
4. 运行完后输入 (api-stop-python-journal)
录出来的脚本文件内容很清晰，比如这样：
如果在Fluent中启用了Python console，上面录的代码还能通过菜单File → Read → Journal...读取并执行。要是装了pyfluent，把setup_for_fluent改成fluent_launch函数会更直观。
4.3 脚本转换
TUI脚本还能通过pyfluent中的launch_fluent函数转换成Python脚本。
用下面这段程序就行：
转换后的代码也挺清晰的，不过要注意，自动转换有时候会有问题，比如迭代计算、保存case和data文件等操作可能转换得不对，实际用的时候得仔细检查一下。
五、总结
说实话，我刚开始接触PyFluent的时候也有点懵，觉得这玩意怎么这么复杂。
但用了一段时间后发现，一旦上手，效率提升真的不是一点半点。以前写TUI脚本要半天，现在用Python，逻辑清晰，调试也方便。
如果你也在为Fluent的自动化烦恼，不妨试试PyFluent。从录制脚本开始，慢慢熟悉命令，相信很快就能上手。
在使用过程中遇到代码报错、需求调整等问题，欢迎在评论区留言，我会一一解答。后续还会分享更多ANSYS二次开发的实战技巧，敬请关注。
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