src/dbns/numericFlux/fineNumericFlux.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | foam-extend: Open Source CFD
   4    \\    /   O peration     | Version:     3.2
   5     \\  /    A nd           | Web:         http://www.foam-extend.org
   6      \\/     M anipulation  | For copyright notice see file Copyright
   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
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  10
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  16     foam-extend is distributed in the hope that it will be useful, but
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  19     General Public License for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with foam-extend.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 Class
  25     fineNumericFlux
  26
  27 Description
  28     Fine-level numeric flux class for density-based solvers
  29
  30 Author
  31     Aleksandar Jemcov
  32     Rewrite by Hrvoje Jasak
  33
  34 SourceFiles
  35     fineNumericFlux.H
  36     fineNumericFlux.C
  37
  38 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  39
  40 #ifndef fineNumericFlux_H
  41 #define fineNumericFlux_H
  42
  43 #include "fvMesh.H"
  44 #include "volFields.H"
  45 #include "surfaceFields.H"
  46 #include "basicThermo.H"
  47
  48 #include "mgMeshLevel.H"
  49 #include "mgFieldLevel.H"
  50
  51 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  52
  53 namespace Foam
  54 {
  55
  56 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  57                        Class fineNumericFlux Declaration
  58 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  59
  60 template<class Flux, class Limiter>
  61 class fineNumericFlux
  62 :
  63     public numericFluxBase<Flux>
  64 {
  65     // Private data
  66
  67         //- Reference to fine mesh level
  68         const mgMeshLevel& meshLevel_;
  69
  70         //- Reference to fine fields level
  71         const mgFieldLevel& fieldLevel_;
  72
  73
  74         // Reference to primitive fields
  75
  76             //- Static pressure
  77             const volScalarField& p_;
  78
  79             //- Velocity
  80             const volVectorField& U_;
  81
  82             //- Static temperature
  83             const volScalarField& T_;
  84
  85             //- Reference to the thermophysicalModel
  86             basicThermo& thermo_;
  87
  88
  89         // Fluxes
  90
  91             //- Density flux
  92             surfaceScalarField& rhoFlux_;
  93
  94             //- Velocity flux
  95             surfaceVectorField& rhoUFlux_;
  96
  97             //- Energy flux
  98             surfaceScalarField& rhoEFlux_;
  99
 100
 101         // Gradients
 102
 103             //- Static pressure gradient
 104             volVectorField gradP_;
 105
 106             //- Velocity gradient
 107             volTensorField gradU_;
 108
 109             //- Static temperature gradient
 110             volVectorField gradT_;
 111
 112
 113     // Private Member Functions
 114
 115         //- Disallow default bitwise copy construct
 116         fineNumericFlux(const fineNumericFlux&);
 117
 118         //- Disallow default bitwise assignment
 119         void operator=(const fineNumericFlux&);
 120
 121
 122         //- Return internal field of mass flux
 123         const scalarField& rhoFluxI() const
 124         {
 125             return rhoFlux_.internalField();
 126         }
 127
 128         //- Return access to internal field of mass flux
 129         scalarField& rhoFluxI()
 130         {
 131             return rhoFlux_.internalField();
 132         }
 133
 134         //- Return internal field of momentum flux
 135         const vectorField& rhoUFluxI() const
 136         {
 137             return rhoUFlux_.internalField();
 138         }
 139
 140         //- Return access to internal field of momentum flux
 141         vectorField& rhoUFluxI()
 142         {
 143             return rhoUFlux_.internalField();
 144         }
 145
 146          //- Return access to internal field of energy flux
 147         const scalarField& rhoEFluxI() const
 148         {
 149             return rhoEFlux_.internalField();
 150         }
 151
 152         //- Return access to internal field of energy flux
 153         scalarField& rhoEFluxI()
 154         {
 155             return rhoEFlux_.internalField();
 156         }
 157
 158
 159 public:
 160
 161     // Constructors
 162
 163         //- Construct from components
 164         fineNumericFlux
 165         (
 166             const mgMeshLevel& meshLevel,
 167             const mgFieldLevel& fieldLevel,
 168             basicThermo& thermo
 169         );
 170
 171
 172
 173     //- Destructor
 174     virtual ~fineNumericFlux()
 175     {}
 176
 177
 178     // Member Functions
 179
 180         //- Return mesh reference
 181         const fvMesh& mesh() const
 182         {
 183             return meshLevel_.mesh();
 184         }
 185
 186
 187         // Return fluxes
 188
 189             //- Return density flux
 190             virtual const surfaceScalarField& rhoFlux() const
 191             {
 192                 return rhoFlux_;
 193             }
 194
 195             //- Return velocity flux
 196             virtual const surfaceVectorField& rhoUFlux() const
 197             {
 198                 return rhoUFlux_;
 199             }
 200
 201             //- Return energy flux
 202             virtual const surfaceScalarField& rhoEFlux() const
 203             {
 204                 return rhoEFlux_;
 205             }
 206
 207
 208        // Return residuals
 209
 210             //- Return density equation residual
 211             virtual tmp<scalarField> rhoResidual() const
 212             {
 213                 return fvc::div(rhoFlux_)().internalField();
 214             }
 215
 216             //- Return momentum equation flux
 217             virtual tmp<vectorField> rhoUResidual() const
 218             {
 219                 return fvc::div(rhoUFlux_)().internalField();
 220             }
 221
 222             //- Return energy equation flux
 223             virtual tmp<scalarField> rhoEResidual() const
 224             {
 225                 return fvc::div(rhoEFlux_)().internalField();
 226             }
 227
 228
 229         // Return Gradients
 230
 231             //- Return pressure gradient
 232             const volVectorField& gradP() const
 233             {
 234                 return gradP_;
 235             }
 236
 237             //- Return pressure gradient
 238             const volTensorField& gradU() const
 239             {
 240                 return gradU_;
 241             }
 242
 243             //- Return Temperature gradient
 244             const volVectorField& gradT() const
 245             {
 246                 return gradT_;
 247             }
 248
 249
 250         // Update fluxes based on current state
 251
 252             //- Compute flux
 253             virtual void computeFlux();
 254 };
 255
 256
 257 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 258
 259 } // End namespace Foam
 260
 261 #ifdef NoRepository
 262 #   include "fineNumericFlux.C"
 263 #endif
 264
 265 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 266
 267 #endif
 268
 269 // ************************************************************************* //