基于 DeepSeek Harness 和 PyFluent 的 CFD 求解 Agent

用自然语言指挥 CFD：从几何到结果评价的全流程自动化。

本项目把一次真实的管壳式换热器 CFD 实战（SpaceClaim 几何 → Fluent Meshing 水密工作流 → poly-hexcore 体网格 → 求解器设置 → 迭代求解 → 后处理）中踩过的坑， 固化成一套可复用、可验证、可迁移的自动化流水线。

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核心特性

1. 零物理硬编码

代码里没有任何具体物理数值或模型名（没有”水密度 998”、没有”入口速度 0.5”、没有”k-epsilon”）。 湍流模型、材料物性、边界数值全部以自然语言写在 config.json，运行时由解释器翻译为 PyFluent 调用。 换新案例不需要改一行调度器代码。

2. 九条工程检查点（血泪教训固化）

每条来自真实失败，对应一个可执行校验函数，失败即阻断，绝不带病运行：

ID 教训 守卫机制
L1 区域类型”数量对但位置错” 逐名称配对校验
L2 set_state 内部会执行命令 禁止重复 Execute
L3 单元数超内存 → 迭代即崩 单元数×3.2KB×1.5 ≤ 预算
L4 TUI 控制台脏状态毒化后续操作 分步交互 + 两段式会话隔离
L5 TUI 路径含空格被截断 无空格暂存目录
L6 CAD 文件被锁导入失败 复制后导入
L7 大 case+data 单次写 → 连接重置 先 data 后 case + 重试
L8 混合初始化表格被误认成残差（假收敛） 只认 8 列残差行
L9 网格量级失控 目标区间配置化 + 落盘校验

3. 三阶段调度器（fail-fast）

网格（两段式会话隔离）→ 求解（内存检查点 + 分批迭代 + 残差解析）→ 后处理（渲染 + 曲线 + 报告）， 前一阶段失败自动阻断后续阶段，并写出结构化报告。

4. 物理解释器协议

PhysicsInterpreter 定义 6 个方法，把自然语言（如”冷入口 0.5m/s 25°C”）翻译成 PyFluent settings 调用； 不提供解释器时退化为 NullInterpreter（只记录不执行），保证机械部分仍可离线干跑测试。

架构

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│ DeepSeek Harness（Agent 决策层）                      │
└───────────────────────┬──────────────────────────────┘
                        │ 命令编排
┌───────────────────────▼──────────────────────────────┐
│ agent_playbook：0→1→2→3 正确路径（auto_flow 一键入口）│
└───────────────────────┬──────────────────────────────┘
                        │ 复用调度器
┌───────────────────────▼──────────────────────────────┐
│ cfd_scheduler：三阶段流水线 + L1~L9 检查点守卫        │
│ config.json（自然语言物理）→ 解释器 → PyFluent 调用   │
└───────────────────────┬──────────────────────────────┘
                        │ launch_fluent() / gRPC
┌───────────────────────▼──────────────────────────────┐
│ PyFluent 0.42 → Ansys Fluent 2024 R2                 │
│ meshing 模式：水密工作流 → poly-hexcore 体网格        │
│ solver 模式：读网格 → 物理注入 → 迭代 → 后处理        │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

实测验证

验证项 结果
离线测试 test_offline.py PASS 19 / 19
Playbook 离线测试 PASS 7 / 7
环境与连接检查 PYFLUENT_OK 0.42.0 + FLUENT_FOUND v242
真实连接探针 LAUNCH_OK — Ansys Fluent 2024 R2
实战案例 管壳式换热器 ~60 万单元，400 步迭代，4 张云图 + 轴向温度曲线 + 残差曲线

快速开始

pip install -r cfd_scheduler/requirements.txt

# ① 环境检查（不启动 Fluent）
cd cfd_scheduler/agent_playbook && python stage0_environment.py

# ② 离线测试（不启动 Fluent）
cd .. && python test_offline.py

# ③ 连接探针（真实启动一次会话，验证 license 与 gRPC 通路）
cd agent_playbook && python stage0_environment.py --probe

# ④ 一键跑完整流程
python auto_flow.py --geometry "D:/work/model.scdoc" --output "D:/work/out" --config config.json

环境要求：Python 3.10+ · ansys-fluent-core==0.42.* · Ansys Fluent 2024 R2+ · 有效 license

文档

由 DeepSeek Harness 会话沉淀 · 源码托管于 GitHub