用Python进行CFD工作

Question

我是一名气象学家，最近我在尝试研究自己制作探测器的可能性。

为了实现这个目标，我有以下工作计划：

1. 我想使用pyformex来生成3D模型。另一个选择是openSCAD。不过我先从pyformex开始，生成简单的圆柱形探测器模型，并添加一些额外的功能，比如进气管等。
2. 接下来，我想使用PyDistMesh将模型分割成网格，并用Xrt准备一个光线追踪的点云模型。
3. 在第三步，我想进行计算流体力学（CFD）相关的工作。

现在，我有几个问题：

1. 有没有其他简单的Python库可以用来生成3D模型？我希望有一个非常简单的系统，可以像这样发出命令：p = Parallelogram (length, height, width)，或者p.position(x,y,z)等。如果能有内置的鼠标交互功能就更好了，也就是说，有一个可以用来显示模型的绘图组件，我可以用鼠标旋转、缩放和移动。
2. 还有其他的网格生成工具吗？
3. 在这一步，我需要一个多物理场系统。我尝试过使用OpenFOAM，但它太庞大了（不容易上手）。我看过SU2，但它似乎更关注航空工程，而不是流体动力学（我想模拟探测器的飞行，这更接近航空工程，同时也涉及大气状态）。Fluidity似乎更符合我的需求，但我找不到它的Python版本。那么有没有一些通用的、不太复杂的多物理场Python库，适合地球物理和一般的水动力学模拟？我也看过MOOSE，但没有找到它的Python绑定。
4. 科学可视化方面：有没有一些3维或4维（或者更高维度）的可视化库？如果可能的话，我希望能发出简单的命令，比如Plot，而不是先生成一个窗口/表单，然后再把图表放上去。

最后，也是最重要的，如果用C++、Fortran或其他语言（除了Java）也能做到这些，我也会考虑使用它们。

Answer 1

你可以看看 http://freecadweb.org/。这个项目似乎正在积极开发中。它是一个相对完整的开源CAD软件，使用Python编写。我相信它也有一些网格生成的工具。

如果你对计算流体力学（cfd）感兴趣，可以考虑使用openfoam - http://www.openfoam.com/。这是一个开源的cfd软件，不过学习起来可能会有点难。不过，似乎有一些Python库可以和它连接，不过我不太确定这些库的活跃程度：

• http://openfoamwiki.net/index.php/Contrib/PyFoam

• http://pythonflu.wikidot.com/