src/finiteVolume/fields/fvPatchFields/derived/movingRotatingWallVelocity/movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField.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 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField.H"
  27 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  28 #include "volFields.H"
  29 #include "surfaceFields.H"
  30 #include "fvcMeshPhi.H"
  31 #include "mathematicalConstants.H"
  32
  33 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  34
  35 Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::
  36 movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
  37 (
  38     const fvPatch& p,
  39     const DimensionedField<vector, volMesh>& iF
  40 )
  41 :
  42     fixedValueFvPatchVectorField(p, iF),
  43     centre_(0, 0, 0),
  44     axis_(1, 0, 0),
  45     rpm_(0)
  46 {}
  47
  48
  49 Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::
  50 movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
  51 (
  52     const fvPatch& p,
  53     const DimensionedField<vector, volMesh>& iF,
  54     const point& centre,
  55     const vector& axis,
  56     const scalar rpm
  57 )
  58 :
  59     fixedValueFvPatchVectorField(p, iF),
  60     centre_(centre),
  61     axis_(axis),
  62     rpm_(rpm)
  63 {
  64     if (mag(axis_) < SMALL)
  65     {
  66         FatalErrorIn
  67         (
  68             "movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::"
  69             "movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField\n"
  70             "(\n"
  71             "    const fvPatch& p,\n"
  72             "    const DimensionedField<vector, volMesh>& iF,\n"
  73             "    const point& centre,\n"
  74             "    const vector& axis,\n"
  75             "    const scalar rpm\n"
  76             ")"
  77         )   << "Badly defined axis: zero magnitude: " << axis_
  78             << " for patch " << patch().name()
  79             << abort(FatalError);
  80     }
  81
  82     axis_ /= mag(axis_);
  83 }
  84
  85
  86 Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::
  87 movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
  88 (
  89     const fvPatch& p,
  90     const DimensionedField<vector, volMesh>& iF,
  91     const dictionary& dict
  92 )
  93 :
  94     fixedValueFvPatchVectorField(p, iF),
  95     centre_(dict.lookup("centre")),
  96     axis_(dict.lookup("axis")),
  97     rpm_(readScalar(dict.lookup("rpm")))
  98
  99 {
 100     fvPatchVectorField::operator=(vectorField("value", dict, p.size()));
 101
 102     if (mag(axis_) < SMALL)
 103     {
 104         FatalErrorIn
 105         (
 106             "movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::"
 107             "movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField\n"
 108             "(\n"
 109             "    const fvPatch& p,\n"
 110             "    const DimensionedField<vector, volMesh>& iF,\n"
 111             "    const dictionary& dict\n"
 112             ")"
 113         )   << "Badly defined axis: zero magnitude: " << axis_
 114             << " for patch " << patch().name()
 115             << abort(FatalError);
 116     }
 117
 118     axis_ /= mag(axis_);
 119 }
 120
 121
 122 Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::
 123 movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
 124 (
 125     const movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField& ptf,
 126     const fvPatch& p,
 127     const DimensionedField<vector, volMesh>& iF,
 128     const fvPatchFieldMapper& mapper
 129 )
 130 :
 131     fixedValueFvPatchVectorField(ptf, p, iF, mapper),
 132     centre_(ptf.centre_),
 133     axis_(ptf.axis_),
 134     rpm_(ptf.rpm_)
 135 {}
 136
 137
 138 Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::
 139 movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
 140 (
 141     const movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField& pivpvf
 142 )
 143 :
 144     fixedValueFvPatchVectorField(pivpvf),
 145     centre_(pivpvf.centre_),
 146     axis_(pivpvf.axis_),
 147     rpm_(pivpvf.rpm_)
 148 {}
 149
 150
 151 Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::
 152 movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
 153 (
 154     const movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField& pivpvf,
 155     const DimensionedField<vector, volMesh>& iF
 156 )
 157 :
 158     fixedValueFvPatchVectorField(pivpvf, iF),
 159     centre_(pivpvf.centre_),
 160     axis_(pivpvf.axis_),
 161     rpm_(pivpvf.rpm_)
 162 {}
 163
 164
 165 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 166
 167 void Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::updateCoeffs()
 168 {
 169     if (updated())
 170     {
 171         return;
 172     }
 173
 174     const fvPatch& p = patch();
 175
 176     const volVectorField& U =
 177         db().lookupObject<volVectorField>(dimensionedInternalField().name());
 178     scalarField phip =
 179         p.patchField<surfaceScalarField, scalar>(fvc::meshPhi(U));
 180
 181     vectorField n = p.nf();
 182     const scalarField& magSf = p.magSf();
 183     scalarField Un = phip/(magSf + VSMALL);
 184
 185     vectorField Urot =
 186         (axis_ ^ (patch().Cf() - centre_))*rpm_*2*mathematicalConstant::pi/60;
 187
 188     vectorField::operator=(Urot + n*(Un - (n & Urot)));
 189
 190     fixedValueFvPatchVectorField::updateCoeffs();
 191 }
 192
 193
 194 void Foam::movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField::write
 195 (
 196     Ostream& os
 197 ) const
 198 {
 199     fvPatchVectorField::write(os);
 200     os.writeKeyword("centre") << centre_ << token::END_STATEMENT << nl;
 201     os.writeKeyword("axis") << axis_ << token::END_STATEMENT << endl;
 202     os.writeKeyword("rpm") << rpm_ << token::END_STATEMENT << endl;
 203     writeEntry("value", os);
 204 }
 205
 206
 207 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 208
 209 namespace Foam
 210 {
 211     makePatchTypeField
 212     (
 213         fvPatchVectorField,
 214         movingRotatingWallVelocityFvPatchVectorField
 215     );
 216 } // End namespace Foam
 217
 218 // ************************************************************************* //