PyFluent入门之旅（1）介绍及安装

ANSYS作为商业仿真的龙头，旗下多款产品开放了接口并支持通过Python进行调用、参数化等功能，这样就诞生了Python + Ansys = PyAnsys。

PyAnsys项目有以下产品支持：

PyAEDT：AEDT 的Python接口。
PyDPF-Core：DPF（数据处理框架）的Python接口，用于构建更高级和自定义的工作流程。
PyDPF-Post：DPF后处理工具箱的python接口，用于操作和转换模拟数据。
PyMAPDL：MAPDL 的Python接口 PyMAPDL Reader：用于读取旧版 MAPDL 结果文件（MAPDL 14.5 及更高版本）的Python接口 PyFluent：Ansys Fluent 的Python接口。
PyFluent-Parametric：Ansys Fluent参数化工作流的python接口。
PyFluent-Visualization：使用 Python 可视化 Ansys Fluent 仿真的 Pythonic 界面。
PyPIM：与 PIM（产品实例管理）API 通信的 Pythonic 接口。

在这里插入图片描述

PyFluent介绍

由于Fluent是Ansys的主打产品，在CFD，传热等领域应用十分广泛，因此在其基础上发展的PyFluent十分值得我们去研究。

PyFluent目前支持的主要功能有：

使用python以串行或并行方式启动 Fluent 求解器并连接到已运行的 Fluent 会话。
编写脚本使用Fluent Meshing进行网格划分
支持在python中使用fluent的TUI命令，方便进行脚本编写。
异步运行多个 Fluent 算例
使用标准 Python 包（如 matplotlib）将 Fluent 字段数据检索为 numpy 数组以进行自定义后处理。
在Fluent求解器的事件上实现注册函数回调。
检索求解器监视器，例如残差。

安装

PyFluent的安装条件：

Python版本在3.7以上。
Fluent版本需在2022R2及以上。

使用pip进行安装，网络较慢的可以使用第二行的第三方源

pip install ansys-fluent-core
pip install --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ ansys-fluent-core

同时还可以一起安装PyFluent-Parametric和PyFluent-Visualization

pip install ansys-fluent-parametric
pip install --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ ansys-fluent-parametric
pip install ansys-fluent-visualization
pip install --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ ansys-fluent-visualization

需要注意的是，在windows系统上，pyfluent通过环境变量AWP_ROOT来定位Fluent的安装路径并调用，因此需要保证该系统变量的配置。

在这里插入图片描述

AWP_ROOT后的‘222’代表Ansys版本为2022R2，由于目前仅支持2022R2，如果计算机上装有多个版本的Fluent，请只保留AWP_ROOT222这一个。

第一行代码

准备工作完成后我们可以简单尝试以下PyFluent的功能。

首先进行调用

import ansys.fluent.core as pyfluent

接着我们试着使用PyFluent打开Fluent的求解器界面

session = pyfluent.launch_fluent(precision="double", processor_count=4, show_gui=True, mode="solver")

这里使用到了launch_fluent函数，配置如下所示，由于我们需要打开Fluent的Gui界面，因此要保证show_gui为True。

launch_fluent(version: Optional[str] = None,
                  precision: Optional[str] = None,
                  processor_count: Optional[int] = None,
                  journal_filename: Optional[str] = None,
                  start_timeout: int = 100,
                  additional_arguments: str = "",
                  env: Optional[Dict[str, Any]] = None,
                  start_instance: Optional[bool] = None,
                  ip: Optional[str] = None,
                  port: Optional[int] = None,
                  cleanup_on_exit: bool = True,
                  start_transcript: bool = True,
                  show_gui: Optional[bool] = None,
                  case_filepath: Optional[str] = None,
                  meshing_mode: Optional[bool] = None,
                  mode: Union[LaunchModes, str, None] = None,
                  server_info_filepath: Optional[str] = None,
                  password: Optional[str] = None) -> Union[_BaseSession, Session]

运行效果如下：

在这里插入图片描述