src/turbulenceModels/incompressible/LES/homogeneousDynSmagorinsky/homogeneousDynSmagorinsky.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
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  20
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  22     along with OpenFOAM.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 Class
  25     Foam::incompressible::LESModels::homogeneousDynSmagorinsky
  26
  27 Description
  28     The Isochoric homogeneous dynamic Smagorinsky Model for
  29     incompressible flows.
  30
  31     Algebraic eddy viscosity SGS model founded on the assumption that
  32     local equilibrium prevails.
  33     Thus,
  34     \verbatim
  35         B = 2/3*k*I - 2*nuSgs*dev(D)
  36         Beff = 2/3*k*I - 2*nuEff*dev(D)
  37
  38     where
  39
  40         k = cI*delta^2*||D||^2
  41         nuSgs = cD*delta^2*||D||
  42         nuEff = nuSgs + nu
  43
  44     In the dynamic version of the choric  Smagorinsky model
  45     the coefficients cI and cD are calculated during the simulation,
  46
  47         cI=<K*m>/<m*m>
  48
  49     and
  50
  51         cD=1/2*<L.M>/<M.M>,
  52
  53     where
  54
  55         K = 0.5*(F(U.U) - F(U).F(U))
  56         m = delta^2*(4*||F(D)||^2 - F(||D||^2))
  57         L = dev(F(U*U) - F(U)*F(U))
  58         M = delta^2*(F(||D||*dev(D)) - 4*||F(D)||*F(dev(D)))
  59
  60     The averaging <...> is over the whole domain, i.e. homogeneous turbulence
  61     is assumed
  62     \endverbatim
  63
  64 SourceFiles
  65     homogeneousDynSmagorinsky.C
  66
  67 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  68
  69 #ifndef homogeneousDynSmagorinsky_H
  70 #define homogeneousDynSmagorinsky_H
  71
  72 #include "Smagorinsky.H"
  73 #include "LESfilter.H"
  74
  75 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  76
  77 namespace Foam
  78 {
  79 namespace incompressible
  80 {
  81 namespace LESModels
  82 {
  83
  84 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  85                            Class homogeneousDynSmagorinsky Declaration
  86 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  87
  88 class homogeneousDynSmagorinsky
  89 :
  90     public GenEddyVisc
  91 {
  92     // Private data
  93
  94         volScalarField k_;
  95
  96         autoPtr<LESfilter> filterPtr_;
  97         LESfilter& filter_;
  98
  99
 100     // Private Member Functions
 101
 102         //- Update sub-grid scale fields
 103         void updateSubGridScaleFields(const volSymmTensorField& D);
 104
 105         //- Calculate coefficients cD, cI from filtering velocity field
 106         dimensionedScalar cD(const volSymmTensorField& D) const;
 107         dimensionedScalar cI(const volSymmTensorField& D) const;
 108
 109         // Disallow default bitwise copy construct and assignment
 110         homogeneousDynSmagorinsky(const homogeneousDynSmagorinsky&);
 111         homogeneousDynSmagorinsky& operator=(const homogeneousDynSmagorinsky&);
 112
 113
 114 public:
 115
 116     //- Runtime type information
 117     TypeName("homogeneousDynSmagorinsky");
 118
 119     // Constructors
 120
 121         //- Construct from components
 122         homogeneousDynSmagorinsky
 123         (
 124             const volVectorField& U,
 125             const surfaceScalarField& phi,
 126             transportModel& transport,
 127             const word& turbulenceModelName = turbulenceModel::typeName,
 128             const word& modelName = typeName
 129         );
 130
 131
 132     //- Destructor
 133     virtual ~homogeneousDynSmagorinsky()
 134     {}
 135
 136
 137     // Member Functions
 138
 139         //- Return SGS kinetic energy
 140         virtual tmp<volScalarField> k() const
 141         {
 142             return k_;
 143         }
 144
 145         //- Correct Eddy-Viscosity and related properties
 146         virtual void correct(const tmp<volTensorField>& gradU);
 147
 148         //- Read LESProperties dictionary
 149         virtual bool read();
 150 };
 151
 152
 153 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 154
 155 } // End namespace LESModels
 156 } // End namespace incompressible
 157 } // End namespace Foam
 158
 159 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 160
 161 #endif
 162
 163 // ************************************************************************* //