基于SPH的无网格点快速生成算法及翼型绕流研究

摘要

提出了一套基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的高效无网格点生成算法。首先,采用Catmull-Rom三次样条对边界曲线进行参数化建模,由笛卡尔点生成背景节点系统并通过改进加速射线法判断背景节点位置。然后,对复杂二维固体边界和二维圆柱入水两个算例分别进行布点测试,结果表明所提算法能够大幅度减少射线法的判断次数,极大提升了离散布点的计算效率。最后,针对Re=103时的NACA0012翼型绕流问题,通过所提布点算法对其离散布点后,进一步采用SPH方法进行了数值模拟和气动特性分析。仿真结果表明,计算结果与文献结果吻合较好,进一步验证了布点算法的合理性和有效性。