src/lagrangian/dsmc/submodels/WallInteractionModel/MaxwellianThermal/MaxwellianThermal.C

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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 "MaxwellianThermal.H"
  27 #include "constants.H"
  28
  29 using namespace Foam::constant;
  30
  31 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  32
  33 template <class CloudType>
  34 Foam::MaxwellianThermal<CloudType>::MaxwellianThermal
  35 (
  36     const dictionary& dict,
  37     CloudType& cloud
  38 )
  39 :
  40     WallInteractionModel<CloudType>(cloud)
  41 {}
  42
  43
  44 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
  45
  46 template <class CloudType>
  47 Foam::MaxwellianThermal<CloudType>::~MaxwellianThermal()
  48 {}
  49
  50
  51 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
  52
  53 template <class CloudType>
  54 void Foam::MaxwellianThermal<CloudType>::correct
  55 (
  56     typename CloudType::parcelType& p,
  57     const wallPolyPatch& wpp
  58 )
  59 {
  60     vector& U = p.U();
  61
  62     scalar& Ei = p.Ei();
  63
  64     label typeId = p.typeId();
  65
  66     label wppIndex = wpp.index();
  67
  68     label wppLocalFace = wpp.whichFace(p.face());
  69
  70     vector nw = p.normal();
  71     nw /= mag(nw);
  72
  73     // Normal velocity magnitude
  74     scalar U_dot_nw = U & nw;
  75
  76     // Wall tangential velocity (flow direction)
  77     vector Ut = U - U_dot_nw*nw;
  78
  79     CloudType& cloud(this->owner());
  80
  81     Random& rndGen(cloud.rndGen());
  82
  83     while (mag(Ut) < SMALL)
  84     {
  85         // If the incident velocity is parallel to the face normal, no
  86         // tangential direction can be chosen.  Add a perturbation to the
  87         // incoming velocity and recalculate.
  88
  89         U = vector
  90         (
  91             U.x()*(0.8 + 0.2*rndGen.scalar01()),
  92             U.y()*(0.8 + 0.2*rndGen.scalar01()),
  93             U.z()*(0.8 + 0.2*rndGen.scalar01())
  94         );
  95
  96         U_dot_nw = U & nw;
  97
  98         Ut = U - U_dot_nw*nw;
  99     }
 100
 101     // Wall tangential unit vector
 102     vector tw1 = Ut/mag(Ut);
 103
 104     // Other tangential unit vector
 105     vector tw2 = nw^tw1;
 106
 107     scalar T = cloud.boundaryT().boundaryField()[wppIndex][wppLocalFace];
 108
 109     scalar mass = cloud.constProps(typeId).mass();
 110
 111     scalar iDof = cloud.constProps(typeId).internalDegreesOfFreedom();
 112
 113     U =
 114         sqrt(physicoChemical::k.value()*T/mass)
 115        *(
 116             rndGen.GaussNormal()*tw1
 117           + rndGen.GaussNormal()*tw2
 118           - sqrt(-2.0*log(max(1 - rndGen.scalar01(), VSMALL)))*nw
 119         );
 120
 121     U += cloud.boundaryU().boundaryField()[wppIndex][wppLocalFace];
 122
 123     Ei = cloud.equipartitionInternalEnergy(T, iDof);
 124 }
 125
 126
 127 // ************************************************************************* //