cfdbench

<p align="center"> <strong> <span style="font-size: 30px;">CFDBench</span> </strong> </p> ## 数据集介绍 CFDBench 数据集来源于 Yining Luo 于 2023 年发表的论文 [《CFDBench: A Large-Scale Benchmark for Machine Learning Methods in Fluid Dynamics》](https://arxiv.org/abs/2310.05963)。该工作面向计算流体力学中的机器学习方法，构建了用于评估神经算子在未见边界条件、流体属性和几何形状下泛化能力的大规模基准。数据集涵盖顶盖驱动方腔流（cavity）、圆管层流（tube）、阶梯溃坝流（dam）和圆柱绕流（cylinder）四类经典 CFD 问题，并按边界条件变化（`bc`）、几何变化（`geo`）和流体属性变化（`prop`）组织子集。 ## 仓库说明 本仓库是面向 OneScience ModelScope 自动运行场景整理的 CFDBench 标准化数据仓库。每个算例以 `case.json` 保存物理参数、边界条件或几何信息，以 `u.npy` 和 `v.npy` 保存 64×64 网格上的二维速度场时间序列，部分 case 还提供 PNG 预览图。仓库同时提供数据模式、完整性汇总、SHA256 清单和验证脚本，可作为 `OneScience/CFDBench` 模型的训练、推理、评测与可视化数据输入。 ## 文件说明 | 路径 | 功能 | 备注 | |---|---|---| | `README.md` | 数据集仓库使用说明 | 介绍数据来源、仓库结构、数据格式、下载与校验方法 | | `metadata/cfdbench_schema.json` | CFDBench 数据模式说明 | 记录问题类型、子集、case 文件、样例 shape、dtype、子集统计和默认模型子集 | | `data/<problem>/<subset>/case*/` | CFD case 数据目录 | `<problem>` 为 `cavity`、`tube`、`dam` 或 `cylinder`；`<subset>` 为 `bc`、`geo` 或 `prop` | | `data/<problem>/<subset>/case*/case.json` | case 参数文件 | 保存物性、边界条件、几何尺寸等参数；具体字段随问题类型和子集变化 | | `data/<problem>/<subset>/case*/u.npy` | 水平速度分量时间序列 | `float64` NPY 数组，shape 为 `[T, 64, 64]`，时间步数 `T` 随 case 变化 | | `data/<problem>/<subset>/case*/v.npy` | 竖直速度分量时间序列 | `float64` NPY 数组，shape 与同一 case 的 `u.npy` 一致 | | `data/<problem>/<subset>/case*/u.png`、`v.png` | 速度场预览图 | PNG 格式，仅部分 case 提供，不属于必需数据文件 | | `scripts/validate_cfdbench_dataset.py` | 数据集校验脚本 | 检查目录结构、必需文件、JSON 参数、NPY shape、dtype、有限值、文件大小及可选 SHA256 | | `data_integrity_summary.json` | 数据完整性汇总 | 记录文件数量、总大小、各子集统计及源数据与标准化数据的比对结果 | ## 数据格式 | 文件模式 | 格式 | shape / dtype | 说明 | |---|---|---|---| | `case.json` | JSON | JSON Object | 保存当前 case 的物理属性、边界条件和几何参数；字段随问题而异 | | `u.npy` | NumPy NPY | `[T, 64, 64]` / `float64` | 64×64 网格上的水平速度分量时间序列，`T` 为时间步数 | | `v.npy` | NumPy NPY | `[T, 64, 64]` / `float64` | 64×64 网格上的竖直速度分量时间序列，与同一 case 的 `u.npy` shape 相同 | | `u.png`、`v.png` | PNG | 二维图像 | 速度场可视化预览，仅部分 case 提供 | 问题类型和子集含义如下： | 标识 | 含义 | |---|---| | `cavity` | 顶盖驱动方腔流 | | `tube` | 圆管层流 | | `dam` | 阶梯溃坝流 | | `cylinder` | 圆柱绕流及卡门涡街 | | `bc` | 边界条件变化子集 | | `geo` | 几何形状或尺寸变化子集 | | `prop` | 流体物性变化子集 | ## 使用说明 本数据集适配 `OneScience/CFDBench` 模型，CFDBench 运行时可通过模型包脚本把本仓库的数据组织到模型运行目录。 - 文件与下载： ```bash modelscope download --dataset OneScience/cfdbench --local_dir ./cfdbench modelscope download --model OneScience/CFDBench --local_dir ./CFDBench ``` - 数据验证 ```bash python scripts/validate_cfdbench_dataset.py ``` 完整 SHA256 校验可执行 `python scripts/validate_cfdbench_dataset.py --full-hash`。 ## OneScience 官方信息 | 平台 | OneScience 主仓库 | Skills 仓库 | |---|---|---| | Gitee | https://gitee.com/onescience-ai/onescience | https://gitee.com/onescience-ai/oneskills | | GitHub | https://github.com/onescience-ai/OneScience | https://github.com/onescience-ai/oneskills | ## 引用与许可证 - CFDBench 原始论文：[CFDBench: A Large-Scale Benchmark for Machine Learning Methods in Fluid Dynamics](https://arxiv.org/abs/2310.05963) - 本仓库保留来源说明，并面向 OneScience ModelScope 自动运行场景进行整理；公开分发前请根据上游项目确认许可证要求。