прочитать определенное количество строк из txt файла и преобразовать в список питоническим способом

Однострочные не обязательно лучше двухстрочных.

Но ты можешь сделать это:

arra = [[float(x) for x in filen.readline().split()] for _ in range(Bins)]

Мне больше нравится в двух строчках:

lines = (filen.readline() for _ in range(Bins))
arra = [[float(x) for x in line.split()] for line in lines]

Time=float(fname.readline())
Bins=int(fname.readline())
dummy=float(fname.readline())
dummyLong=long(fname.readline())
arra = [ [ float(num) for num in line.split() ] for line in filen ]

Это просто чуть более питоновский, но он не прекращает чтение после необходимого количества строк, он просто читает их все. Вы можете использовать islice из itertools, чтобы остановить итерацию, или вы можете просто потом обрезать список.

Вот пример, и поскольку я уже использую islice, я позволил себе пофантазировать с функциональным программированием...

from itertools import islice

CONVERTORS = (float, int, float, long, )
with open(...) as filen:
    Time, Bins, dummy, dummyLong = [ func(value) for func, value in zip(CONVERTORS, islice(filen, 4)) ]
    arra = [ map(float, line.split()) for line in islice(filen, Bins) ]

Вот более объектно-ориентированный способ сделать это, используя простой FSM (конечный автомат) для управления процессом чтения полных записей данных. Он более подробный, чем другие ответы, опубликованные в настоящее время, но это довольно гибкий и расширяемый способ решения таких задач и делает это с проверкой ошибок.

class Record(object):
    def __init__(self, time=None, bins=None, fltarr=None):
        self.time = time
        self.bins = bins
        self.fltarr = fltarr

    def read(self, file):
        """ Read complete record from file into self and return True,
            otherwise return False if EOF encountered """
        START, STOP, EOF = 0, -1, -99

        state = START
        while state not in (EOF, STOP):
            line = file.readline()
            if not line: state = EOF; break
            # process line depending on read state
            if state == 0:
                self.time = float(line)
                state = 1
            elif state == 1:
                self.bins = int(line)
                state = 2
            elif state in (2, 3):
                # ignore line
                state += 1
            elif state == 4:
                self.fltarr = []
                last_bin = self.bins-1
                for bin in xrange(self.bins):
                    self.fltarr.append([float(x) for x in line.split()])
                    if bin == last_bin: break
                    line = file.readline()
                    if not line: state = EOF; break
                if state != EOF:
                    state = STOP

        return state == STOP

    def __str__(self):
        result = 'Record(time={}, bins={}, fltarr=[\n'.format(self.time, self.bins)
        for floats in self.fltarr:
            result += '  {}\n'.format(floats)
        return result + '])'

fname = 'sample_data.txt'
with open(fname, 'r') as input:
    data = []
    while True:
        record = Record()
        if not record.read(input):
            break
        else:
            data.append(record)

for record in data:
    print record

Выход:

Record(time=0.0163934, bins=6, fltarr=[
  [6.3002e-06, 6.31527e-08, 0.0, 0.0, 6.0, 0.0, 0.0, 4.68498e-06, 0.00638412, 12.6688]
  [6.33438e-06, 0.0, 5.99588e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.70195e-06, 0.0, 12.876]
  [6.36874e-06, 0.0, 6.09398e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.71894e-06, 0.0, 13.0867]
  [6.40329e-06, 0.0, 6.19369e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.73593e-06, 0.0, 13.3009]
  [6.43802e-06, 0.0, 6.29503e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.75294e-06, 0.0, 13.5185]
  [6.47295e-06, 0.0, 6.39803e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.76996e-06, 0.0, 13.7397]
])
Record(time=0.0163934, bins=3, fltarr=[
  [6.3002e-06, 0.0, 5.89935e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.68498e-06, 0.0, 12.6688]
  [6.33438e-06, 0.0, 5.99588e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.70195e-06, 0.0, 12.876]
  [6.36874e-06, 0.0, 6.09398e-09, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.71894e-06, 0.0, 13.0867]
])

Вы также можете использовать numpy loadtxt, например

from numpy import loadtxt
data = loadtxt("input.txt", unpack=False)

затем преобразуйте тип данных по своему усмотрению

В качестве альтернативы можно также использовать строки чтения:

from numpy import fromstring
fin = open("filename.dat")
data = fin.readlines()
Bins = -3
for record range(no_of_records):
    i = record + 3 + Bins
    Time = float(data[i])
    Bins = int(data[i+1])
    dummy, dummylong = (float(data[i+2]),float(data[i+3]))
    Bins = [fromstring(data(i+4+j), dtype=float, sep=" ") for j in range(Bins)]