src/turbulenceModels/incompressible/LES/homogeneousDynSmagorinsky/homogeneousDynSmagorinsky.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
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  19     for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with OpenFOAM.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "homogeneousDynSmagorinsky.H"
  27 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  28
  29 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  30
  31 namespace Foam
  32 {
  33 namespace incompressible
  34 {
  35 namespace LESModels
  36 {
  37
  38 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  39
  40 defineTypeNameAndDebug(homogeneousDynSmagorinsky, 0);
  41 addToRunTimeSelectionTable(LESModel, homogeneousDynSmagorinsky, dictionary);
  42
  43 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  44
  45 void homogeneousDynSmagorinsky::updateSubGridScaleFields
  46 (
  47     const volSymmTensorField& D
  48 )
  49 {
  50     nuSgs_ = cD(D)*sqr(delta())*sqrt(magSqr(D));
  51     nuSgs_.correctBoundaryConditions();
  52 }
  53
  54
  55 dimensionedScalar homogeneousDynSmagorinsky::cD
  56 (
  57     const volSymmTensorField& D
  58 ) const
  59 {
  60     const volSymmTensorField MM
  61     (
  62         sqr(delta())*(filter_(mag(D)*(D)) - 4*mag(filter_(D))*filter_(D))
  63     );
  64
  65     dimensionedScalar MMMM = average(magSqr(MM));
  66
  67     if (MMMM.value() > VSMALL)
  68     {
  69         tmp<volSymmTensorField> LL =
  70             dev(filter_(sqr(U())) - (sqr(filter_(U()))));
  71
  72         return 0.5*average(LL && MM)/MMMM;
  73     }
  74     else
  75     {
  76         return 0.0;
  77     }
  78 }
  79
  80
  81 dimensionedScalar homogeneousDynSmagorinsky::cI
  82 (
  83     const volSymmTensorField& D
  84 ) const
  85 {
  86     const volScalarField mm
  87     (
  88         sqr(delta())*(4*sqr(mag(filter_(D))) - filter_(sqr(mag(D))))
  89     );
  90
  91     dimensionedScalar mmmm = average(magSqr(mm));
  92
  93     if (mmmm.value() > VSMALL)
  94     {
  95         tmp<volScalarField> KK =
  96             0.5*(filter_(magSqr(U())) - magSqr(filter_(U())));
  97
  98         return average(KK*mm)/mmmm;
  99     }
 100     else
 101     {
 102         return 0.0;
 103     }
 104 }
 105
 106
 107 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
 108
 109 homogeneousDynSmagorinsky::homogeneousDynSmagorinsky
 110 (
 111     const volVectorField& U,
 112     const surfaceScalarField& phi,
 113     transportModel& transport,
 114     const word& turbulenceModelName,
 115     const word& modelName
 116 )
 117 :
 118     LESModel(modelName, U, phi, transport, turbulenceModelName),
 119     GenEddyVisc(U, phi, transport),
 120
 121     k_
 122     (
 123         IOobject
 124         (
 125             "k",
 126             runTime_.timeName(),
 127             mesh_,
 128             IOobject::MUST_READ,
 129             IOobject::AUTO_WRITE
 130         ),
 131         mesh_
 132     ),
 133
 134     filterPtr_(LESfilter::New(U.mesh(), coeffDict())),
 135     filter_(filterPtr_())
 136 {
 137     bound(k_,  kMin_);
 138
 139     updateSubGridScaleFields(dev(symm(fvc::grad(U))));
 140
 141     printCoeffs();
 142 }
 143
 144
 145 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 146
 147 void homogeneousDynSmagorinsky::correct(const tmp<volTensorField>& gradU)
 148 {
 149     LESModel::correct(gradU);
 150
 151     const volSymmTensorField D(dev(symm(gradU)));
 152
 153     k_ = cI(D)*sqr(delta())*magSqr(D);
 154     bound(k_,  kMin_);
 155
 156     updateSubGridScaleFields(D);
 157 }
 158
 159
 160 bool homogeneousDynSmagorinsky::read()
 161 {
 162     if (GenEddyVisc::read())
 163     {
 164         filter_.read(coeffDict());
 165
 166         return true;
 167     }
 168     else
 169     {
 170         return false;
 171     }
 172 }
 173
 174
 175 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 176
 177 } // End namespace LESModels
 178 } // End namespace incompressible
 179 } // End namespace Foam
 180
 181 // ************************************************************************* //