FluidSim

Use FluidSim 0.9.0 como um framework para solvers numéricos definidos em Python, especialmente para CFD pseudospectral cartesiana periódica. O FluidSim upstream é CeCILL-2.1; a licença MIT do frontmatter se aplica apenas a esta skill.

Esta skill não trata uma execução concluída, um passo de tempo estável, um gráfico suave ou uma saída de programa fechada como evidência de convergência numérica ou validade física.

Fluxo de trabalho necessário

1. Declare equações, unidades ou não-dimensionalização, geometria, limites, condições iniciais, forçamento, observáveis e critérios de aceitação.
2. Selecione um solver verificado e inspecione seus parâmetros padrão gerados.
3. Crie um plano JSON rigoroso com limites explícitos de CPU, RAM, disco, tempo de parede, arquivo de saída, passo de tempo, CFL, resolução e desaliasing.
4. Execute o validador e o estimador de recursos empacotados.
5. Gere e revise um script de "dry-run" (simulação a seco). Ele não faz nada a menos que seja executado com um reconhecimento explícito do ID da configuração.
6. Execute um pequeno piloto serial. Inspecione orçamentos, divergência/restrições, caudas espectrais, histórico de CFL/passo de tempo e crescimento da saída.
7. Refine a grade e o passo de tempo independentemente. Verifique os resíduos de conservação/orçamento e a sensibilidade do observável.
8. Só então prepare um job MPI específico do local. Nunca envie ou inicie MPI automaticamente.
9. Preserve a configuração, script, uv.lock, versões de pacote/plataforma/backend, logs, inventário de saída, checksums e linhagem de reinício.

Pare se as suposições físicas, unidades, condições de contorno, semântica de forçamento, critérios de resolução, limites de recursos ou critérios de aceitação estiverem faltando.

Versão e instalação

Conforme verificado em 01/10/2026:

• Último lançamento estável do PyPI: fluidsim==0.9.0 (04/12/2025).
• Metadados do pacote exigem Python >=3.11 e listam Python 3.11–3.14.
• A criação de parâmetros pseudospectrais precisa do FluidFFT; o fluidsim puro importado no teste de fumaça, mas ns2d.create_default_params() falhou até que o extra fft fosse instalado.
• Versões companheiras atuais testadas aqui: fluidfft==0.4.5 e pyFFTW==0.15.1.

Prefira um "project lock":

uv init --python 3.12
uv add "fluidsim[fft]==0.9.0" "fluidfft==0.4.5" "pyFFTW==0.15.1"
uv lock
uv sync --frozen

Para um ambiente descartável isolado:

uv venv --python 3.12
uv pip install "fluidsim[fft]==0.9.0" "fluidfft==0.4.5" "pyFFTW==0.15.1"

O "project lock" é o registro de reprodutibilidade; "pins" diretos sozinhos não congelam todos os artefatos transitivos. Não reutilize um "lock" entre plataformas incompatíveis ou ABIs MPI.

MPI é opcional e nativo:

uv add "mpi4py==4.1.2" "fluidfft-mpi-with-fftw==0.0.1" "fluidfft-fftwmpi==0.0.1"
uv lock

Esses pacotes ainda exigem um runtime MPI compatível e bibliotecas de desenvolvimento FFTW. Os plugins nativos opcionais são:

• fluidfft-fftw==0.0.1: sequencial fft2d.with_fftw1d, fft2d.with_fftw2d, fft3d.with_fftw3d.
• fluidfft-mpi-with-fftw==0.0.1: MPI fft2d.mpi_with_fftw1d, fft3d.mpi_with_fftw1d.
• fluidfft-fftwmpi==0.0.1: FFTW habilitado para MPI fft2d.mpi_with_fftwmpi2d, fft3d.mpi_with_fftwmpi3d.
• fluidfft-p3dfft==0.0.1: fft3d.mpi_with_p3dfft; requer P3DFFT.
• FluidFFT também declara extras PFFT e P3DFFT; audite e fixe suas pilhas nativas para o cluster de destino.

O FluidFFT documenta o cuFFT historicamente, mas o FluidFFT 0.4.5 não declara nenhum extra CUDA ou plugin de GPU instalado em seus metadados de pacote, e sua página de instalação CUDA está incompleta. Não reivindique aceleração de GPU ou instale um wheel CUDA não relacionado como um backend FluidSim. Trate o trabalho de GPU como integração experimental em nível de código-fonte que requer validação separada.

Veja instalação para dependências do sistema, ABI MPI, HDF5-MPI, descoberta de backend e verificação.

Snapshot da API

Use importações diretas e versionadas:

from fluidsim.solvers.ns2d.solver import Simul

params = Simul.create_default_params()
params.oper.nx = params.oper.ny = 32
params.oper.Lx = params.oper.Ly = 2 * 3.141592653589793
params.oper.coef_dealiasing = 2 / 3
params.time_stepping.USE_CFL = True
params.time_stepping.cfl_coef = 0.5
params.time_stepping.deltat0 = 0.001
params.time_stepping.deltat_max = 0.01
params.time_stepping.t_end = 0.1
params.time_stepping.max_elapsed = "00:05:00"
params.init_fields.type = "noise"
params.init_fields.noise.velo_max = 0.01
params.output.HAS_TO_SAVE = False
params.output.ONLINE_PLOT_OK = False

Correções importantes da 0.9:

• Campo CFL: params.time_stepping.cfl_coef, não CFL.
• Forçamento correlacionado ao tempo:

…