src/turbulenceModels/incompressible/LES/vanDriestDelta/vanDriestDelta.C

   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 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "vanDriestDelta.H"
  27 #include "LESModel.H"
  28 #include "wallFvPatch.H"
  29 #include "wallDistData.H"
  30 #include "wallPointYPlus.H"
  31 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  32
  33 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  34
  35 namespace Foam
  36 {
  37 namespace incompressible
  38 {
  39 namespace LESModels
  40 {
  41
  42 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  43
  44 defineTypeNameAndDebug(vanDriestDelta, 0);
  45 addToRunTimeSelectionTable(LESdelta, vanDriestDelta, dictionary);
  46
  47 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  48
  49 void vanDriestDelta::calcDelta()
  50 {
  51     const LESModel& lesModel = mesh_.lookupObject<LESModel>("LESProperties");
  52
  53     const volVectorField& U = lesModel.U();
  54     const tmp<volScalarField> tnu = lesModel.nu();
  55     const volScalarField& nu = tnu();
  56     tmp<volScalarField> nuSgs = lesModel.nuSgs();
  57
  58     volScalarField ystar
  59     (
  60         IOobject
  61         (
  62             "ystar",
  63             mesh_.time().constant(),
  64             mesh_
  65         ),
  66         mesh_,
  67         dimensionedScalar("ystar", dimLength, GREAT)
  68     );
  69
  70     const fvPatchList& patches = mesh_.boundary();
  71     forAll(patches, patchi)
  72     {
  73         if (isA<wallFvPatch>(patches[patchi]))
  74         {
  75             const fvPatchVectorField& Uw = U.boundaryField()[patchi];
  76             const scalarField& nuw = nu.boundaryField()[patchi];
  77             const scalarField& nuSgsw = nuSgs().boundaryField()[patchi];
  78
  79             ystar.boundaryField()[patchi] =
  80                 nuw/sqrt((nuw + nuSgsw)*mag(Uw.snGrad()) + VSMALL);
  81         }
  82     }
  83
  84     wallPointYPlus::yPlusCutOff = 500;
  85     wallDistData<wallPointYPlus> y(mesh_, ystar);
  86
  87     delta_ = min
  88     (
  89         static_cast<const volScalarField&>(geometricDelta_()),
  90         (kappa_/Cdelta_)*((scalar(1) + SMALL) - exp(-y/ystar/Aplus_))*y
  91     );
  92 }
  93
  94
  95 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  96
  97 vanDriestDelta::vanDriestDelta
  98 (
  99     const word& name,
 100     const fvMesh& mesh,
 101     const dictionary& dd
 102 )
 103 :
 104     LESdelta(name, mesh),
 105     geometricDelta_
 106     (
 107         LESdelta::New("geometricDelta", mesh, dd.subDict(type() + "Coeffs"))
 108     ),
 109     kappa_(dd.lookupOrDefault<scalar>("kappa", 0.41)),
 110     Aplus_
 111     (
 112         dd.subDict(type() + "Coeffs").lookupOrDefault<scalar>("Aplus", 26.0)
 113     ),
 114     Cdelta_
 115     (
 116         dd.subDict(type() + "Coeffs").lookupOrDefault<scalar>("Cdelta", 0.158)
 117     ),
 118     calcInterval_
 119     (
 120         dd.subDict(type() + "Coeffs").lookupOrDefault<label>("calcInterval", 1)
 121     )
 122 {
 123     delta_ = geometricDelta_();
 124 }
 125
 126
 127 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 128
 129 void vanDriestDelta::read(const dictionary& d)
 130 {
 131     const dictionary& dd(d.subDict(type() + "Coeffs"));
 132
 133     geometricDelta_().read(dd);
 134     d.readIfPresent<scalar>("kappa", kappa_);
 135     dd.readIfPresent<scalar>("Aplus", Aplus_);
 136     dd.readIfPresent<scalar>("Cdelta", Cdelta_);
 137     dd.readIfPresent<label>("calcInterval", calcInterval_);
 138     calcDelta();
 139 }
 140
 141
 142 void vanDriestDelta::correct()
 143 {
 144     if (mesh().time().timeIndex() % calcInterval_ == 0)
 145     {
 146         geometricDelta_().correct();
 147         calcDelta();
 148     }
 149 }
 150
 151
 152 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 153
 154 } // End namespace LESModels
 155 } // End namespace incompressible
 156 } // End namespace Foam
 157
 158 // ************************************************************************* //