src/dynamicMesh/dynamicFvMesh/turboFvMesh/turboFvMesh.C

   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
   9     This file is part of foam-extend.
  10
  11     foam-extend is free software: you can redistribute it and/or modify it
  12     under the terms of the GNU General Public License as published by the
  13     Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your
  14     option) any later version.
  15
  16     foam-extend is distributed in the hope that it will be useful, but
  17     WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  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 Author
  25     Hrvoje Jasak, Wikki Ltd.  All rights reserved.
  26     Fethi Tekin, All rights reserved.
  27     Oliver Borm, All rights reserved.
  28
  29 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  30
  31 #include "turboFvMesh.H"
  32 #include "foamTime.H"
  33 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  34 #include "ZoneIDs.H"
  35
  36 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  37
  38 namespace Foam
  39 {
  40     defineTypeNameAndDebug(turboFvMesh, 0);
  41     addToRunTimeSelectionTable(dynamicFvMesh, turboFvMesh, IOobject);
  42 }
  43
  44
  45 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  46
  47 void Foam::turboFvMesh::calcMovingPoints() const
  48 {
  49     if (debug)
  50     {
  51         Info<< "void turboFvMesh::calcMovingMasks() const : "
  52             << "Calculating point and cell masks"
  53             << endl;
  54     }
  55
  56     if (movingPointsPtr_)
  57     {
  58         FatalErrorIn("void turboFvMesh::calcMovingMasks() const")
  59             << "point mask already calculated"
  60             << abort(FatalError);
  61     }
  62
  63     // Retrieve the cell zone Names
  64     const wordList cellZoneNames = cellZones().names();
  65
  66     // Set the points
  67     movingPointsPtr_ = new vectorField(allPoints().size(), vector::zero);
  68
  69     vectorField& movingPoints = *movingPointsPtr_;
  70
  71     const cellList& c = cells();
  72     const faceList& f = allFaces();
  73
  74     scalar rpm;
  75
  76     forAll (cellZoneNames,cellZoneI)
  77     {
  78         const labelList& cellAddr =
  79             cellZones()[cellZones().findZoneID(cellZoneNames[cellZoneI])];
  80
  81         if (dict_.subDict("rpm").found(cellZoneNames[cellZoneI]))
  82         {
  83             rpm = readScalar
  84             (
  85                 dict_.subDict("rpm").lookup(cellZoneNames[cellZoneI])
  86             );
  87
  88             Info<< "Moving Cell Zone Name: " << cellZoneNames[cellZoneI]
  89                 << " rpm: " << rpm << endl;
  90
  91             forAll (cellAddr, cellI)
  92             {
  93                 const cell& curCell = c[cellAddr[cellI]];
  94
  95                 forAll (curCell, faceI)
  96                 {
  97                     const face& curFace = f[curCell[faceI]];
  98
  99                     forAll (curFace, pointI)
 100                     {
 101                         // The rotation data is saved within the cell data. For
 102                         // non-rotating regions rpm is zero, so mesh movement
 103                         // is also zero. The conversion of rotational speed
 104
 105                         // Note: deltaT changes during the run: moved to
 106                         // turboFvMesh::update().  HJ, 14/Oct/2010
 107                         movingPoints[curFace[pointI]] =
 108                             vector(0, rpm/60.0*360.0, 0);
 109                     }
 110                 }
 111             }
 112         }
 113     }
 114
 115     // Retrieve the face zone Names
 116     const wordList faceZoneNames = faceZones().names();
 117
 118     // This is not bullet proof, as one could specify the wrong name of a
 119     // faceZone, which is then not selected. The solver will crash after the
 120     // first meshMotion iteration.
 121     forAll (faceZoneNames, faceZoneI)
 122     {
 123         if (dict_.subDict("slider").found(faceZoneNames[faceZoneI]))
 124         {
 125             rpm = readScalar
 126             (
 127                 dict_.subDict("slider").lookup(faceZoneNames[faceZoneI])
 128             );
 129
 130             Info<< "Moving Face Zone Name: " << faceZoneNames[faceZoneI]
 131                 << " rpm: " << rpm << endl;
 132
 133             faceZoneID zoneID(faceZoneNames[faceZoneI], faceZones());
 134
 135             const labelList& movingSliderAddr = faceZones()[zoneID.index()];
 136
 137             forAll (movingSliderAddr, faceI)
 138             {
 139                 const face& curFace = f[movingSliderAddr[faceI]];
 140
 141                 forAll (curFace, pointI)
 142                 {
 143                     movingPoints[curFace[pointI]] =
 144                         vector( 0, rpm/60.0*360.0, 0);
 145                 }
 146             }
 147         }
 148     }
 149 }
 150
 151
 152 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
 153
 154 // Construct from components
 155 Foam::turboFvMesh::turboFvMesh
 156 (
 157     const IOobject& io
 158 )
 159 :
 160     dynamicFvMesh(io),
 161     dict_
 162     (
 163         IOdictionary
 164         (
 165             IOobject
 166             (
 167                 "dynamicMeshDict",
 168                 time().constant(),
 169                 *this,
 170                 IOobject::MUST_READ,
 171                 IOobject::NO_WRITE
 172             )
 173         ).subDict(typeName + "Coeffs")
 174     ),
 175     cs_
 176     (
 177         "coordinateSystem",
 178         dict_.subDict("coordinateSystem")
 179     ),
 180     movingPointsPtr_(NULL)
 181 {
 182     // Make sure the coordinate system does not operate in degrees
 183     // Bug fix, HJ, 3/Oct/2011
 184     if (!cs_.inDegrees())
 185     {
 186         WarningIn("turboFvMesh::turboFvMesh(const IOobject& io)")
 187             << "Mixer coordinate system is set to operate in radians.  "
 188             << "Changing to rad for correct calculation of angular velocity."
 189             << nl
 190             << "To remove this message please add entry" << nl << nl
 191             << "inDegrees true;" << nl << nl
 192             << "to the specification of the coordinate system"
 193             << endl;
 194
 195         cs_.inDegrees() = true;
 196     }
 197
 198
 199     Info<< "Turbomachine Mixer mesh:" << nl
 200         << "    origin: " << cs().origin() << nl
 201         << "    axis  : " << cs().axis() << endl;
 202 }
 203
 204
 205 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
 206
 207 Foam::turboFvMesh::~turboFvMesh()
 208 {
 209     deleteDemandDrivenData(movingPointsPtr_);
 210 }
 211
 212
 213 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 214
 215 // Return moving points mask
 216 const Foam::vectorField& Foam::turboFvMesh::movingPoints() const
 217 {
 218     if (!movingPointsPtr_)
 219     {
 220         calcMovingPoints();
 221     }
 222
 223     return *movingPointsPtr_;
 224 }
 225
 226
 227 bool Foam::turboFvMesh::update()
 228 {
 229     movePoints
 230     (
 231         cs_.globalPosition
 232         (
 233             cs_.localPosition(allPoints())
 234           + movingPoints()*time().deltaT().value()
 235         )
 236     );
 237
 238     // The mesh is not morphing, but flux re-calculation is required
 239     // HJ, 25/Jan/2016
 240     return true;
 241 }
 242
 243
 244 // ************************************************************************* //