Foam-Agent: A large language model-based multi-agent framework for automating computational fluid dynamics workflows. Published in Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering (CMAME).

Foam-Agent：使用 AI 代理自动化 CFD 模拟

Foam-Agent 是一个框架，可自动化使用开源软件 OpenFOAM 运行 CFD（计算流体动力学）模拟的整个工作流程。它接受您想要模拟的简单描述（用普通英语）或现有模拟案例，然后处理所有事情：创建网格、设置模拟文件、运行模拟、自动修复错误，甚至可视化结果。

它做什么？

端到端自动化：从自然语言提示（例如，“模拟这些条件下的通道流动”）或现有案例文件夹开始，Foam-Agent 规划模拟，生成所有必要的 OpenFOAM 配置文件，在本地或高性能计算（HPC）集群上运行模拟，并可选择创建可视化。
多代理系统：它使用多个 AI 代理（架构师、输入编写器、运行器、审查器），它们通过管道协同工作。审查器检测错误，输入编写器修复错误，最多可进行 25 次自动修正尝试。
RAG 增强生成：它使用从 OpenFOAM 教程构建的检索系统（FAISS）来查找相关示例并生成准确的配置文件。
可组合服务：核心功能作为 MCP（模型上下文协议）工具公开，允许与 Claude Code、Cursor 和 Windsurf 等 AI 助手集成。

它是如何工作的？

输入：您提供描述模拟的文本提示或现有的 OpenFOAM 案例目录/ZIP 文件。
规划：架构师代理分析需求并决定需要哪些步骤（网格划分、文件生成等）。
生成：输入编写器创建 OpenFOAM 文件，使用 RAG 从教程数据库中提取相关示例。
执行：运行器运行模拟（本地或通过 Slurm 在 HPC 上）。
审查与修复：审查器检查错误。如果发现任何错误，输入编写器重写必要的文件并重新运行模拟。此循环持续到成功或达到重试限制。
可视化（可选）：如果请求，PyVista 生成视觉输出。

快速开始

使用 Docker（推荐）

拉取预构建的 Docker 镜像（包括 OpenFOAM v10 和所有依赖项）：

docker run -it \
  -e FOAMAGENT_MODEL_PROVIDER=openai \
  -e FOAMAGENT_MODEL_VERSION=gpt-5-mini \
  -e OPENAI_API_KEY=your-key-here \
  -p 7860:7860 \
  --name foamagent \
  leoyue123/foamagent

然后在容器内将您的模拟描述写入名为 user_requirement.txt 的文件中，并运行：

python foambench_main.py --output ./output --prompt_path ./user_requirement.txt

运行现有案例

您也可以给 Foam-Agent 一个现有的 OpenFOAM 案例目录或 ZIP 文件。它将保留原始文件，创建工作副本，并运行它（或根据提示修改它）。示例：

python foambench_main.py --output ./output/imported-dam-break --case_path /path/to/damBreak

配置

Foam-Agent 可通过环境变量高度配置。关键设置包括：

LLM 提供商：选择 OpenAI、Anthropic、Bedrock、Ollama、DeepSeek 等（默认：openai-codex）。
模型：指定要使用的模型（例如，gpt-5-mini、claude-sonnet-4-6）。
嵌入提供商/模型：用于 RAG，默认为 HuggingFace 和 Qwen/Qwen3-Embedding-0.6B（本地运行，无需 API 密钥）。
OpenFOAM 目标：选择 Foundation v10（默认）和 ESI/OpenCFD v2006。

报告的基准测试结果

该项目报告了 FoamBench 基准测试（110 个模拟任务）的结果。使用 Claude Opus 4.6 和 25 个修复循环，它在基本和高级任务上都实现了 100% 的成功率。然而，这些是基准测试结果，不是任意案例的保证。其他模型得分较低（参见 README 表格）。

高级功能

自定义网格：支持外部 Gmsh .msh 文件。
MCP 集成：公开 plan、input_writer、run、review、apply_fixes、run_case 和 visualization 等工具，供 AI 助手使用。
Claude Code 技能：一个 /foam 技能，可通过单个命令编排完整管道。
HPC 执行：可以提交作业到 Slurm 集群，但监控有限（它将空的 squeue 视为已完成）。
Docker 构建：您可以从源代码构建镜像。

重要注意事项

README 明确说明 100% 的成功率是基准测试结果，不是保证。
错误修正限制为 25 次迭代；如果没有进展，工作流失败并保留上次尝试的文件。
如果可视化在成功模拟后失败，工作流报告 partial_success。
导入现有案例有特定规则（例如，无符号链接，无命令白名单）。

有关更详细的介绍，请访问 deepwiki.com/csml-rpi/Foam-Agent。

本说明仅基于项目的 README。

csml-rpi/Foam-Agent