src/lagrangian/intermediate/submodels/Kinematic/InjectionModel/ConeInjection/ConeInjection.C

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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 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  26
  27 #include "ConeInjection.H"
  28 #include "DataEntry.H"
  29 #include "mathematicalConstants.H"
  30
  31 // * * * * * * * * * * * * Protected Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  32
  33 template<class CloudType>
  34 Foam::label Foam::ConeInjection<CloudType>::parcelsToInject
  35 (
  36     const scalar time0,
  37     const scalar time1
  38 ) const
  39 {
  40     if ((time0 >= 0.0) && (time0 < duration_))
  41     {
  42         return round((time1 - time0)*parcelsPerSecond_);
  43     }
  44     else
  45     {
  46         return 0;
  47     }
  48 }
  49
  50
  51 template<class CloudType>
  52 Foam::scalar Foam::ConeInjection<CloudType>::volumeToInject
  53 (
  54     const scalar time0,
  55     const scalar time1
  56 ) const
  57 {
  58     if ((time0 >= 0.0) && (time0 < duration_))
  59     {
  60         return volumeFlowRate_().integrate(time0, time1);
  61     }
  62     else
  63     {
  64         return 0.0;
  65     }
  66 }
  67
  68
  69 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  70
  71 template<class CloudType>
  72 Foam::ConeInjection<CloudType>::ConeInjection
  73 (
  74     const dictionary& dict,
  75     CloudType& owner
  76 )
  77 :
  78     InjectionModel<CloudType>(dict, owner, typeName),
  79     duration_(readScalar(this->coeffDict().lookup("duration"))),
  80     position_(this->coeffDict().lookup("position")),
  81     injectorCell_(-1),
  82     direction_(this->coeffDict().lookup("direction")),
  83     parcelsPerSecond_
  84     (
  85         readScalar(this->coeffDict().lookup("parcelsPerSecond"))
  86     ),
  87     volumeFlowRate_
  88     (
  89         DataEntry<scalar>::New
  90         (
  91             "volumeFlowRate",
  92             this->coeffDict()
  93         )
  94     ),
  95     Umag_
  96     (
  97         DataEntry<scalar>::New
  98         (
  99             "Umag",
 100             this->coeffDict()
 101         )
 102     ),
 103     thetaInner_
 104     (
 105         DataEntry<scalar>::New
 106         (
 107             "thetaInner",
 108             this->coeffDict()
 109         )
 110     ),
 111     thetaOuter_
 112     (
 113         DataEntry<scalar>::New
 114         (
 115             "thetaOuter",
 116             this->coeffDict()
 117         )
 118     ),
 119     parcelPDF_
 120     (
 121         pdf::New
 122         (
 123             this->coeffDict().subDict("parcelPDF"),
 124             owner.rndGen()
 125         )
 126     ),
 127     tanVec1_(vector::zero),
 128     tanVec2_(vector::zero)
 129 {
 130     // Normalise direction vector
 131     direction_ /= mag(direction_);
 132
 133     // Determine direction vectors tangential to direction
 134     vector tangent = vector::zero;
 135     scalar magTangent = 0.0;
 136
 137     while (magTangent < SMALL)
 138     {
 139         vector v = this->owner().rndGen().vector01();
 140
 141         tangent = v - (v & direction_)*direction_;
 142         magTangent = mag(tangent);
 143     }
 144
 145     tanVec1_ = tangent/magTangent;
 146     tanVec2_ = direction_^tanVec1_;
 147
 148     // Set total volume to inject
 149     this->volumeTotal_ = volumeFlowRate_().integrate(0.0, duration_);
 150
 151     // Set/cache the injector cell
 152     this->findCellAtPosition(injectorCell_, position_);
 153 }
 154
 155
 156 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
 157
 158 template<class CloudType>
 159 Foam::ConeInjection<CloudType>::~ConeInjection()
 160 {}
 161
 162
 163 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 164
 165 template<class CloudType>
 166 bool Foam::ConeInjection<CloudType>::active() const
 167 {
 168     return true;
 169 }
 170
 171
 172 template<class CloudType>
 173 Foam::scalar Foam::ConeInjection<CloudType>::timeEnd() const
 174 {
 175     return this->SOI_ + duration_;
 176 }
 177
 178
 179 template<class CloudType>
 180 void Foam::ConeInjection<CloudType>::setPositionAndCell
 181 (
 182     const label,
 183     const label,
 184     const scalar,
 185     vector& position,
 186     label& cellOwner
 187 )
 188 {
 189     position = position_;
 190     cellOwner = injectorCell_;
 191 }
 192
 193
 194 template<class CloudType>
 195 void Foam::ConeInjection<CloudType>::setProperties
 196 (
 197     const label parcelI,
 198     const label,
 199     const scalar time,
 200     typename CloudType::parcelType& parcel
 201 )
 202 {
 203     // set particle velocity
 204     const scalar deg2Rad = mathematicalConstant::pi/180.0;
 205
 206     scalar t = time - this->SOI_;
 207     scalar ti = thetaInner_().value(t);
 208     scalar to = thetaOuter_().value(t);
 209     scalar coneAngle = this->owner().rndGen().scalar01()*(to - ti) + ti;
 210
 211     coneAngle *= deg2Rad;
 212     scalar alpha = sin(coneAngle);
 213     scalar dcorr = cos(coneAngle);
 214     scalar beta = mathematicalConstant::twoPi*this->owner().rndGen().scalar01();
 215
 216     vector normal = alpha*(tanVec1_*cos(beta) + tanVec2_*sin(beta));
 217     vector dirVec = dcorr*direction_;
 218     dirVec += normal;
 219     dirVec /= mag(dirVec);
 220
 221     parcel.U() = Umag_().value(t)*dirVec;
 222
 223     // set particle diameter
 224     parcel.d() = parcelPDF_().sample();
 225 }
 226
 227
 228 template<class CloudType>
 229 bool Foam::ConeInjection<CloudType>::fullyDescribed() const
 230 {
 231     return false;
 232 }
 233
 234
 235 template<class CloudType>
 236 bool Foam::ConeInjection<CloudType>::validInjection(const label)
 237 {
 238     return true;
 239 }
 240
 241
 242 // ************************************************************************* //