applications/solvers/combustion/PDRFoam/PDRModels/turbulence/PDRkEpsilon/PDRkEpsilon.C

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  20
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  22     along with OpenFOAM.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "PDRkEpsilon.H"
  27 #include "PDRDragModel.H"
  28 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  29
  30 #include "backwardsCompatibilityWallFunctions.H"
  31
  32 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  33
  34 namespace Foam
  35 {
  36 namespace compressible
  37 {
  38 namespace RASModels
  39 {
  40
  41 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  42
  43 defineTypeNameAndDebug(PDRkEpsilon, 0);
  44 addToRunTimeSelectionTable(RASModel, PDRkEpsilon, dictionary);
  45
  46 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  47
  48 PDRkEpsilon::PDRkEpsilon
  49 (
  50     const volScalarField& rho,
  51     const volVectorField& U,
  52     const surfaceScalarField& phi,
  53     const basicThermo& thermophysicalModel,
  54     const word& turbulenceModelName,
  55     const word& modelName
  56 )
  57 :
  58     kEpsilon(rho, U, phi, thermophysicalModel, turbulenceModelName, modelName),
  59
  60     C4_
  61     (
  62         dimensioned<scalar>::lookupOrAddToDict
  63         (
  64             "C4",
  65             coeffDict_,
  66             0.1
  67         )
  68     )
  69 {}
  70
  71
  72 // * * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * //
  73
  74 PDRkEpsilon::~PDRkEpsilon()
  75 {}
  76
  77
  78 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
  79
  80 bool PDRkEpsilon::read()
  81 {
  82     if (RASModel::read())
  83     {
  84         C4_.readIfPresent(coeffDict_);
  85         return true;
  86     }
  87     else
  88     {
  89         return false;
  90     }
  91 }
  92
  93
  94 void PDRkEpsilon::correct()
  95 {
  96     if (!turbulence_)
  97     {
  98         // Re-calculate viscosity
  99         mut_ = rho_*Cmu_*sqr(k_)/epsilon_;
 100         mut_.correctBoundaryConditions();
 101
 102         // Re-calculate thermal diffusivity
 103         alphat_ = mut_/Prt_;
 104         alphat_.correctBoundaryConditions();
 105
 106         return;
 107     }
 108
 109     RASModel::correct();
 110
 111     volScalarField divU(fvc::div(phi_/fvc::interpolate(rho_)));
 112
 113     if (mesh_.moving())
 114     {
 115         divU += fvc::div(mesh_.phi());
 116     }
 117
 118     tmp<volTensorField> tgradU = fvc::grad(U_);
 119     volScalarField G("RASModel::G", mut_*(tgradU() && dev(twoSymm(tgradU()))));
 120     tgradU.clear();
 121
 122     // Update espsilon and G at the wall
 123     epsilon_.boundaryField().updateCoeffs();
 124
 125     // Add the blockage generation term so that it is included consistently
 126     // in both the k and epsilon equations
 127     const volScalarField& betav =
 128         U_.db().lookupObject<volScalarField>("betav");
 129
 130     const volScalarField& Lobs =
 131         U_.db().lookupObject<volScalarField>("Lobs");
 132
 133     const PDRDragModel& drag =
 134         U_.db().lookupObject<PDRDragModel>("PDRDragModel");
 135
 136     volScalarField GR(drag.Gk());
 137
 138     volScalarField LI
 139         (C4_*(Lobs + dimensionedScalar("minLength", dimLength, VSMALL)));
 140
 141     // Dissipation equation
 142     tmp<fvScalarMatrix> epsEqn
 143     (
 144         betav*fvm::ddt(rho_, epsilon_)
 145       + fvm::div(phi_, epsilon_)
 146       - fvm::laplacian(DepsilonEff(), epsilon_)
 147      ==
 148         C1_*betav*G*epsilon_/k_
 149       + 1.5*pow(Cmu_, 3.0/4.0)*GR*sqrt(k_)/LI
 150       - fvm::SuSp(((2.0/3.0)*C1_)*betav*rho_*divU, epsilon_)
 151       - fvm::Sp(C2_*betav*rho_*epsilon_/k_, epsilon_)
 152     );
 153
 154     epsEqn().relax();
 155
 156     epsEqn().boundaryManipulate(epsilon_.boundaryField());
 157
 158     solve(epsEqn);
 159     bound(epsilon_, epsilonMin_);
 160
 161
 162     // Turbulent kinetic energy equation
 163
 164     tmp<fvScalarMatrix> kEqn
 165     (
 166         betav*fvm::ddt(rho_, k_)
 167       + fvm::div(phi_, k_)
 168       - fvm::laplacian(DkEff(), k_)
 169      ==
 170         betav*G + GR
 171       - fvm::SuSp((2.0/3.0)*betav*rho_*divU, k_)
 172       - fvm::Sp(betav*rho_*epsilon_/k_, k_)
 173     );
 174
 175     kEqn().relax();
 176     solve(kEqn);
 177     bound(k_, kMin_);
 178
 179     // Re-calculate viscosity
 180     mut_ = rho_*Cmu_*sqr(k_)/epsilon_;
 181     mut_.correctBoundaryConditions();
 182
 183     // Re-calculate thermal diffusivity
 184     alphat_ = mut_/Prt_;
 185     alphat_.correctBoundaryConditions();
 186 }
 187
 188
 189 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 190
 191 } // End namespace RASModels
 192 } // End namespace compressible
 193 } // End namespace Foam
 194
 195 // ************************************************************************* //