PyFluent入门之旅（8） PyFluent API 分类与区别

news2024/9/23 9:23:02

PyFluent提供了两种主要的API来与Ansys Fluent进行交互：

Settings API
TUI API

通过这两种接口方式，可以控制 Ansys Fluent 的各个方面，包括从网格生成到后处理的所有操作。

常用功能对比

这里以一些常用功能为例对上述两种API进行对比

首先需要导入pyfluent并启动求解模式，读取网格或case文件

import ansys.fluent.core as pyfluent
from ansys.fluent.core.launcher.pyfluent_enums import UIMode

solver = pyfluent.launch_fluent(precision="double", processor_count=8, mode="solver",ui_mode= UIMode.GUI)
solver.file.read_mesh(file_name = "文件名")

修改单位

TUI

修改单位的TUI控制台命令为： /define/units 单位名单位

例如修改长度单位为mm：/define/units length mm

TUI API命令为：

solver.tui.define.units("length", "mm")

Settings API

solver.setup.general.units.set_units(quantity = "length", units_name = "mm", scale_factor = 1., offset = 0.)

开启能量方程

TUI

solver.tui.define.models.energy("yes")

Settings API

solver.setup.models.energy.enabled = True

创建材料

以创建液态水为例

TUI

solver.tui.define.materials.copy("fluid", "water-liquid")

Settings API

solver.setup.materials.database.copy_by_name(type="fluid", name="water-liquid")

设置湍流模型

TUI

修改湍流模型的TUI控制台命令为： /definemodels/viscous/模型名 yes

在这里插入图片描述

例如：/definemodels/viscous/kw-sst? yes

solver.tui.define.models.viscous.kw_sst('yes')

Settings API

solver.setup.models.viscous.model = 'k-omega'

如果不确定模型的名称，可以使用allowed_values()方法确认有哪些模型字符串值可以使用

>>>solver.setup.models.viscous.model.allowed_values()
['inviscid', 'laminar', 'k-epsilon-standard', 'k-omega-standard', 'mixing-length', 'spalart-allmaras', 'k-kl-w', 'transition-sst', 'reynolds-stress', 'scale-adaptive-simulation', 'detached-eddy-simulation', 'large-eddy-simulation']

可以使用 print_state 方法以简单文本格式打印当前状态。

例如：

>>> solver.setup.models.print_state()
multiphase : 
  models : none
  number_of_phases : 0
energy : 
  enabled : False
viscous : 
  model : k-omega
  k_omega_model : sst
  k_omega_options : 
    kw_low_re_correction : False
  near_wall_treatment : 
    wall_omega_treatment : correlation
  transition_module : none

设置边界条件

设置边界条件需要提前确认各个边界的命名与类型

例如想要修改图示速度入口的速度为2m/s

在这里插入图片描述

TUI

修改边界条件的TUI控制台命令为：/define/boundary-conditions/set/

例如：/define/boundary-conditions/set/velocity-inlet velocity-inlet-2 velocity-inlet-2 () vmag no 2 quit

solver.tui.define.boundary_conditions.set.velocity_inlet("velocity-inlet-2", "velocity-inlet-2", (), "vmag", "no", 2, "quit")

Settings API

Settings API的层级与GUI一致

在这里插入图片描述

solver.setup.boundary_conditions.velocity_inlet['velocity-inlet-1'] = {"momentum" : {"velocity" : {"value" : 2.}}}

或

inlet1 = solver.setup.boundary_conditions.velocity_inlet['velocity-inlet-1']
inlet1.momentum.velocity.value = 2

初始化及计算

TUI

solver.tui.solve.initialize.hyb_initialization()
solver.tui.solve.iterate(100)

Settings API

solver.solution.initialization.hybrid_initialize()
solver.solution.run_calculation.iterate(iter_count=100)

注意事项

以上代码的测试环境基于Fluent 2024R1 与 ansys-fluent-core 0.20.dev9
如果使用本文使用的代码存在问题请检查自己的软件版本及使用环境。
pyFluent版本更新很快，dev版相较于stable版本很多属性及方法都有所差异，具体可查询相应版本的用户文档

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