src/lagrangian/dieselSpray/injector/multiHoleInjector/multiHoleInjector.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
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   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
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  10
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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 Class
  25     Foam::multiHoleInjector
  26
  27 Description
  28     The unit injector
  29
  30 SourceFiles
  31     multiHoleInjectorI.H
  32     multiHoleInjector.C
  33     multiHoleInjectorIO.C
  34
  35 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  36
  37 #ifndef multiHoleInjector_H
  38 #define multiHoleInjector_H
  39
  40 #include "injectorType.H"
  41 #include "vector.H"
  42
  43 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  44
  45 namespace Foam
  46 {
  47
  48 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  49                      Class multiHoleInjector Declaration
  50 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  51
  52 class multiHoleInjector
  53 :
  54     public injectorType
  55 {
  56
  57 private:
  58
  59     typedef VectorSpace<Vector<scalar>, scalar, 2> pair;
  60
  61     // Private data
  62
  63         dictionary propsDict_;
  64
  65         vector centerPosition_;
  66         scalar xyAngle_;
  67         scalar zAngle_;
  68         label nHoles_;
  69         scalar umbrellaAngle_;
  70         scalar nozzleTipDiameter_;
  71         List<scalar> angleSpacing_;
  72         scalar d_;
  73         scalar Cd_;
  74         scalar mass_;
  75         label nParcels_;
  76         scalarField X_;
  77         List<pair> massFlowRateProfile_;
  78         List<pair> velocityProfile_;
  79         List<pair> injectionPressureProfile_;
  80         List<pair> CdProfile_;
  81         List<pair> TProfile_;
  82         scalar averageParcelMass_;
  83         List<vector> direction_;
  84         List<vector> position_;
  85
  86         bool pressureIndependentVelocity_;
  87
  88         //- two orthogonal vectors that are also orthogonal
  89         //  to the injection direction
  90         List<vector> tangentialInjectionVector1_, tangentialInjectionVector2_;
  91
  92
  93     // Private Member Functions
  94
  95         //- Disallow default bitwise copy construct
  96         multiHoleInjector(const multiHoleInjector&);
  97
  98         //- Disallow default bitwise assignment
  99         void operator=(const multiHoleInjector&);
 100
 101         //- Create two vectors orthonoal to each other
 102         //  and the injection vector
 103         void setTangentialVectors();
 104
 105         //- Return the fraction of the total injected liquid
 106         scalar fractionOfInjection(const scalar time) const;
 107
 108
 109 public:
 110
 111     //- Runtime type information
 112     TypeName("multiHoleInjector");
 113
 114
 115     // Constructors
 116
 117         //- Construct from components
 118         multiHoleInjector
 119         (
 120             const Time& t,
 121             const dictionary& dict
 122         );
 123
 124
 125     //- Destructor
 126     virtual ~multiHoleInjector();
 127
 128
 129     // Member Functions
 130
 131         //- Return number of particles to inject
 132         label nParcelsToInject
 133         (
 134             const scalar t0,
 135             const scalar t1
 136         ) const;
 137
 138         //- Return the injection position
 139         const vector position(const label n) const;
 140
 141         //- Return the injection position
 142         vector position
 143         (
 144             const label n,
 145             const scalar time,
 146             const bool twoD,
 147             const scalar angleOfWedge,
 148             const vector& axisOfSymmetry,
 149             const vector& axisOfWedge,
 150             const vector& axisOfWedgeNormal,
 151             cachedRandom& rndGen
 152         ) const;
 153
 154         //- Return the number of holes
 155         label nHoles() const;
 156
 157         //- Return the injector diameter
 158         scalar d() const;
 159
 160         //- Return the injection direction
 161         const vector& direction
 162         (
 163             const label i,
 164             const scalar time
 165         ) const;
 166
 167         //- Return the mass of the injected particle
 168         scalar mass
 169         (
 170             const scalar t0,
 171             const scalar t1,
 172             const bool twoD,
 173             const scalar angleOfWedge
 174         ) const;
 175
 176         //- Return the mass injected by the injector
 177         scalar mass() const;
 178
 179         //- Return the fuel mass fractions of the injected particle
 180         const scalarField& X() const;
 181
 182         //- Return the temperature profile of the injected particle
 183         List<pair> T() const;
 184
 185         //- Return the temperature of the injected particle
 186         scalar T(const scalar time) const;
 187
 188         //- Return the start-of-injection time
 189         scalar tsoi() const;
 190
 191         //- Return the end-of-injection time
 192         scalar teoi() const;
 193
 194         //- Return the injected liquid mass
 195         scalar injectedMass(const scalar t) const;
 196
 197         List<pair> massFlowRateProfile() const
 198         {
 199             return massFlowRateProfile_;
 200         }
 201
 202         scalar massFlowRate(const scalar time) const;
 203
 204         List<pair> injectionPressureProfile() const
 205         {
 206             return injectionPressureProfile_;
 207         }
 208
 209         scalar injectionPressure(const scalar time) const;
 210
 211         List<pair> velocityProfile() const
 212         {
 213             return velocityProfile_;
 214         }
 215
 216         scalar velocity(const scalar time) const;
 217
 218         List<pair> CdProfile() const;
 219         scalar Cd(const scalar time) const;
 220
 221         vector tan1(const label n) const;
 222         vector tan2(const label n) const;
 223
 224         void correctProfiles
 225         (
 226             const liquidMixtureProperties& fuel,
 227             const scalar referencePressure
 228         );
 229
 230         bool pressureIndependentVelocity() const
 231         {
 232             return pressureIndependentVelocity_;
 233         }
 234 };
 235
 236
 237 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 238
 239 } // End namespace Foam
 240
 241 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 242
 243 #endif
 244
 245 // ************************************************************************* //