src/lagrangian/dieselSpray/injector/multiHoleInjector/multiHoleInjector.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
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   7 -------------------------------------------------------------------------------
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  10
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  20
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  22     along with OpenFOAM; if not, write to the Free Software Foundation,
  23     Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24
  25 Class
  26     Foam::multiHoleInjector
  27
  28 Description
  29     The unit injector
  30
  31 SourceFiles
  32     multiHoleInjectorI.H
  33     multiHoleInjector.C
  34     multiHoleInjectorIO.C
  35
  36 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  37
  38 #ifndef multiHoleInjector_H
  39 #define multiHoleInjector_H
  40
  41 #include "injectorType.H"
  42 #include "vector.H"
  43
  44 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  45
  46 namespace Foam
  47 {
  48
  49 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  50                            Class multiHoleInjector Declaration
  51 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  52
  53 class multiHoleInjector
  54 :
  55     public injectorType
  56 {
  57
  58 private:
  59
  60     typedef VectorSpace<Vector<scalar>, scalar, 2> pair;
  61
  62     // Private data
  63
  64         dictionary propsDict_;
  65
  66         vector centerPosition_;
  67         scalar xyAngle_;
  68         scalar zAngle_;
  69         label nHoles_;
  70         scalar umbrellaAngle_;
  71         scalar nozzleTipDiameter_;
  72         List<scalar> angleSpacing_;
  73         scalar d_;
  74         scalar Cd_;
  75         scalar mass_;
  76         label nParcels_;
  77         scalarField X_;
  78         List<pair> massFlowRateProfile_;
  79         List<pair> velocityProfile_;
  80         List<pair> injectionPressureProfile_;
  81         List<pair> CdProfile_;
  82         List<pair> TProfile_;
  83         scalar averageParcelMass_;
  84         List<vector> direction_;
  85         List<vector> position_;
  86
  87         bool pressureIndependentVelocity_;
  88
  89         //- two orthogonal vectors that are also orthogonal
  90         //  to the injection direction
  91         List<vector> tangentialInjectionVector1_, tangentialInjectionVector2_;
  92
  93
  94     // Private Member Functions
  95
  96         //- Disallow default bitwise copy construct
  97         multiHoleInjector(const multiHoleInjector&);
  98
  99         //- Disallow default bitwise assignment
 100         void operator=(const multiHoleInjector&);
 101
 102         //- Create two vectors orthonoal to each other
 103         //  and the injection vector
 104         void setTangentialVectors();
 105
 106         //- Return the fraction of the total injected liquid
 107         scalar fractionOfInjection(const scalar time) const;
 108
 109
 110 public:
 111
 112     //- Runtime type information
 113     TypeName("multiHoleInjector");
 114
 115
 116     // Constructors
 117
 118         //- Construct from components
 119         multiHoleInjector
 120         (
 121             const Time& t,
 122             const dictionary& dict
 123         );
 124
 125
 126     // Destructor
 127
 128         ~multiHoleInjector();
 129
 130
 131     // Member Functions
 132
 133         //- Return number of particles to inject
 134         label nParcelsToInject
 135         (
 136             const scalar t0,
 137             const scalar t1
 138         ) const;
 139
 140         //- Return the injection position
 141         const vector position(const label n) const;
 142
 143         //- Return the injection position
 144         vector position
 145         (
 146             const label n,
 147             const scalar time,
 148             const bool twoD,
 149             const scalar angleOfWedge,
 150             const vector& axisOfSymmetry,
 151             const vector& axisOfWedge,
 152             const vector& axisOfWedgeNormal,
 153             Random& rndGen
 154         ) const;
 155
 156         //- Return the number of holes
 157         label nHoles() const;
 158
 159         //- Return the injector diameter
 160         scalar d() const;
 161
 162         //- Return the injection direction
 163         const vector& direction
 164         (
 165             const label i,
 166             const scalar time
 167         ) const;
 168
 169         //- Return the mass of the injected particle
 170         scalar mass
 171         (
 172             const scalar t0,
 173             const scalar t1,
 174             const bool twoD,
 175             const scalar angleOfWedge
 176         ) const;
 177
 178         //- Return the mass injected by the injector
 179         scalar mass() const;
 180
 181         //- Return the fuel mass fractions of the injected particle
 182         const scalarField& X() const;
 183
 184         //- Return the temperature profile of the injected particle
 185         List<pair> T() const;
 186
 187         //- Return the temperature of the injected particle
 188         scalar T(const scalar time) const;
 189
 190         //- Return the start-of-injection time
 191         scalar tsoi() const;
 192
 193         //- Return the end-of-injection time
 194         scalar teoi() const;
 195
 196         //- Return the injected liquid mass
 197         scalar injectedMass(const scalar t) const;
 198
 199         List<pair> massFlowRateProfile() const
 200         {
 201             return massFlowRateProfile_;
 202         }
 203
 204         scalar massFlowRate(const scalar time) const;
 205
 206         List<pair> injectionPressureProfile() const
 207         {
 208             return injectionPressureProfile_;
 209         }
 210
 211         scalar injectionPressure(const scalar time) const;
 212
 213         List<pair> velocityProfile() const
 214         {
 215             return velocityProfile_;
 216         }
 217
 218         scalar velocity(const scalar time) const;
 219
 220         List<pair> CdProfile() const;
 221         scalar Cd(const scalar time) const;
 222
 223         vector tan1(const label n) const;
 224         vector tan2(const label n) const;
 225
 226         void correctProfiles
 227         (
 228             const liquidMixture& fuel,
 229             const scalar referencePressure
 230         );
 231
 232         bool pressureIndependentVelocity() const
 233         {
 234             return pressureIndependentVelocity_;
 235         }
 236
 237 };
 238
 239
 240 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 241
 242 } // End namespace Foam
 243
 244 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 245
 246 #endif
 247
 248 // ************************************************************************* //