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