src/finiteVolume/cfdTools/general/fieldSources/basicSource/radialActuationDiskSource/radialActuationDiskSourceTemplates.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright (C) 2011 OpenFOAM Foundation
   6      \\/     M anipulation  |
   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
   9     This file is part of OpenFOAM.
  10
  11     OpenFOAM is free software; you can redistribute it and/or modify it
  12     under the terms of the GNU General Public License as published by the
  13     Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  14     option) any later version.
  15
  16     OpenFOAM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  17     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  18     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  19     for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  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 "radialActuationDiskSource.H"
  28 #include "volFields.H"
  29 #include "fvMatrix.H"
  30 #include "fvm.H"
  31 #include "mathematicalConstants.H"
  32
  33 // * * * * * * * * * * * * * * *  Member Functions * * * * * * * * * * * * * //
  34
  35 template<class RhoFieldType>
  36 void Foam::radialActuationDiskSource::
  37 addRadialActuationDiskAxialInertialResistance
  38 (
  39     vectorField& Usource,
  40     const labelList& cells,
  41     const scalarField& Vcells,
  42     const RhoFieldType& rho,
  43     const vectorField& U
  44 ) const
  45 {
  46     scalar a = 1.0 - Cp_/Ct_;
  47     scalarField T(cells.size());
  48     scalarField Tr(cells.size());
  49     const vector uniDiskDir = diskDir_/mag(diskDir_);
  50
  51
  52     tensor E(tensor::zero);
  53     E.xx() = uniDiskDir.x();
  54     E.yy() = uniDiskDir.y();
  55     E.zz() = uniDiskDir.z();
  56
  57     const Field<vector> zoneCellCentres(mesh().cellCentres(), cells);
  58     const Field<scalar> zoneCellVolumes(mesh().cellVolumes(), cells);
  59
  60     const vector avgCentre = gSum(zoneCellVolumes*zoneCellCentres)/V();
  61     const scalar maxR = gMax(mag(zoneCellCentres - avgCentre));
  62
  63     scalar intCoeffs =
  64         coeffs_[0]
  65       + coeffs_[1]*sqr(maxR)/2.0
  66       + coeffs_[2]*pow4(maxR)/3.0;
  67
  68     forAll(cells, i)
  69     {
  70         T[i] = 2.0*rho[cells[i]]*diskArea_*mag(U[cells[i]])*a/(1.0 - a);
  71
  72         scalar r = mag(mesh().cellCentres()[cells[i]] - avgCentre);
  73
  74         Tr[i] =
  75             T[i]*(coeffs_[0] + coeffs_[1]*sqr(r) + coeffs_[2]*pow4(r))
  76            /intCoeffs;
  77     }
  78
  79     forAll(cells, i)
  80     {
  81         Usource[cells[i]] += ((Vcells[cells[i]]/V())*Tr[i]*E) & U[cells[i]];
  82     }
  83
  84     if (debug)
  85     {
  86         Info<< "Source name: " << name() << nl
  87             << "Average centre: " << avgCentre << nl
  88             << "Maximum radius: " << maxR << endl;
  89     }
  90 }
  91
  92
  93 // ************************************************************************* //