src/turbulenceModels/incompressible/LES/LRRDiffStress/LRRDiffStress.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright (C) 2004-2010 OpenCFD Ltd.
   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
  13     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  14     (at your 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, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "LRRDiffStress.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(LRRDiffStress, 0);
  41 addToRunTimeSelectionTable(LESModel, LRRDiffStress, dictionary);
  42
  43 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  44
  45 void LRRDiffStress::updateSubGridScaleFields(const volScalarField& K)
  46 {
  47     nuSgs_ = ck_*sqrt(K)*delta();
  48     nuSgs_.correctBoundaryConditions();
  49 }
  50
  51
  52 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  53
  54 LRRDiffStress::LRRDiffStress
  55 (
  56     const volVectorField& U,
  57     const surfaceScalarField& phi,
  58     transportModel& transport,
  59     const word& turbulenceModelName,
  60     const word& modelName
  61 )
  62 :
  63     LESModel(modelName, U, phi, transport, turbulenceModelName),
  64     GenSGSStress(U, phi, transport),
  65
  66     ck_
  67     (
  68         dimensioned<scalar>::lookupOrAddToDict
  69         (
  70             "ck",
  71             coeffDict_,
  72             0.09
  73         )
  74     ),
  75     c1_
  76     (
  77         dimensioned<scalar>::lookupOrAddToDict
  78         (
  79             "c1",
  80             coeffDict_,
  81             1.8
  82         )
  83     ),
  84     c2_
  85     (
  86         dimensioned<scalar>::lookupOrAddToDict
  87         (
  88             "c2",
  89             coeffDict_,
  90             0.6
  91         )
  92     )
  93 {
  94     volScalarField K(0.5*tr(B_));
  95     bound(K, kMin_);
  96
  97     updateSubGridScaleFields(K);
  98
  99     printCoeffs();
 100 }
 101
 102
 103 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 104
 105 void LRRDiffStress::correct(const tmp<volTensorField>& tgradU)
 106 {
 107     const volTensorField& gradU = tgradU();
 108
 109     GenSGSStress::correct(gradU);
 110
 111     const volSymmTensorField D(symm(gradU));
 112
 113     const volSymmTensorField P(-twoSymm(B_ & gradU));
 114
 115     volScalarField K(0.5*tr(B_));
 116     const volScalarField Epsilon(2*nuEff()*magSqr(D));
 117
 118     tmp<fvSymmTensorMatrix> BEqn
 119     (
 120         fvm::ddt(B_)
 121       + fvm::div(phi(), B_)
 122       - fvm::laplacian(DBEff(), B_)
 123       + fvm::Sp(c1_*Epsilon/K, B_)
 124      ==
 125         P
 126       - (0.667*(1.0 - c1_)*I)*Epsilon
 127       - c2_*(P - 0.333*I*tr(P))
 128       - (0.667 - 2*c1_)*I*pow(K, 1.5)/delta()
 129     );
 130
 131     BEqn().relax();
 132     BEqn().solve();
 133
 134     // Bounding the component kinetic energies
 135
 136     forAll(B_, celli)
 137     {
 138         B_[celli].component(symmTensor::XX) =
 139             max(B_[celli].component(symmTensor::XX), kMin_.value());
 140         B_[celli].component(symmTensor::YY) =
 141             max(B_[celli].component(symmTensor::YY), kMin_.value());
 142         B_[celli].component(symmTensor::ZZ) =
 143             max(B_[celli].component(symmTensor::ZZ), kMin_.value());
 144     }
 145
 146     K = 0.5*tr(B_);
 147     bound(K, kMin_);
 148
 149     updateSubGridScaleFields(K);
 150 }
 151
 152
 153 bool LRRDiffStress::read()
 154 {
 155     if (GenSGSStress::read())
 156     {
 157         ck_.readIfPresent(coeffDict());
 158         c1_.readIfPresent(coeffDict());
 159         c2_.readIfPresent(coeffDict());
 160
 161         return true;
 162     }
 163     else
 164     {
 165         return false;
 166     }
 167 }
 168
 169
 170 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 171
 172 } // End namespace LESModels
 173 } // End namespace incompressible
 174 } // End namespace Foam
 175
 176 // ************************************************************************* //