src/turbulenceModels/incompressible/LES/locDynOneEqEddy/locDynOneEqEddy.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
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  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::incompressible::LESModels::locDynOneEqEddy
  26
  27 Description
  28     Localised Dynamic One Equation Eddy Viscosity Model for incompressible
  29     flows
  30
  31     Eddy viscosity SGS model using a modeled balance equation to simulate
  32     the behaviour of k, hence
  33     @verbatim
  34         d/dt(k) + div(U*k) - div(nuSgs*grad(k))
  35         =
  36         -B*L - ce*rho*k^3/2/delta
  37     and
  38         B = 2/3*k*I - 2*nuSgs*dev(D)
  39         Beff = 2/3*k*I - 2*nuEff*dev(D)
  40     where
  41         nuSgs = cD*delta^2*||D||
  42         nuEff = nuSgs + nu
  43     @endverbatim
  44
  45     A dynamic procedure is here applied to evaluate ck and ce
  46     @verbatim
  47         ck=<L.M>/<M.M>
  48     and
  49         ce=<e*m>/<m*m>
  50     where
  51        K = 0.5*(F(U.U) - F(U).F(U))
  52        L = (F(U*U) - F(U)*F(U) - 0.33*K*I)
  53        M = delta*(F(sqrt(k)*D) - 2*sqrt(K + filter(k))*F(D))
  54        m = pow(K + F(k), 3.0/2.0)/(2*delta) - F(pow(k, 3.0/2.0))/delta
  55        e = 2*delta*ck*(F(sqrt(k)*(D && D)) - 2*sqrt(K + F(k))*(F(D) && F(D)))/
  56     @endverbatim
  57
  58 SourceFiles
  59     locDynOneEqEddy.C
  60
  61 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  62
  63 #ifndef locDynOneEqEddy_H
  64 #define locDynOneEqEddy_H
  65
  66 #include "GenEddyVisc.H"
  67 #include "simpleFilter.H"
  68 #include "LESfilter.H"
  69
  70 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  71
  72 namespace Foam
  73 {
  74 namespace incompressible
  75 {
  76 namespace LESModels
  77 {
  78
  79 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  80                            Class locDynOneEqEddy Declaration
  81 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  82
  83 class locDynOneEqEddy
  84 :
  85     public GenEddyVisc
  86 {
  87     // Private data
  88
  89         volScalarField k_;
  90
  91         simpleFilter simpleFilter_;
  92         autoPtr<LESfilter> filterPtr_;
  93         LESfilter& filter_;
  94
  95
  96     // Private Member Functions
  97
  98         //- Update sub-grid scale fields
  99         void updateSubGridScaleFields
 100         (
 101             const volSymmTensorField& D,
 102             const volScalarField& KK
 103         );
 104
 105         //- Calculate ck, ce by filtering the velocity field U.
 106         volScalarField ck
 107         (
 108             const volSymmTensorField&,
 109             const volScalarField&
 110         ) const;
 111
 112         volScalarField ce
 113         (
 114             const volSymmTensorField&,
 115             const volScalarField&
 116         ) const;
 117
 118         // Disallow default bitwise copy construct and assignment
 119         locDynOneEqEddy(const locDynOneEqEddy&);
 120         locDynOneEqEddy& operator=(const locDynOneEqEddy&);
 121
 122
 123 public:
 124
 125     //- Runtime type information
 126     TypeName("locDynOneEqEddy");
 127
 128     // Constructors
 129
 130         //- Construct from components
 131         locDynOneEqEddy
 132         (
 133             const volVectorField& U,
 134             const surfaceScalarField& phi,
 135             transportModel& transport
 136         );
 137
 138
 139     //- Destructor
 140     virtual ~locDynOneEqEddy()
 141     {}
 142
 143
 144     // Member Functions
 145
 146         //- Return SGS kinetic energy
 147         virtual tmp<volScalarField> k() const
 148         {
 149             return k_;
 150         }
 151
 152         //- Return the effective diffusivity for k
 153         tmp<volScalarField> DkEff() const
 154         {
 155             return tmp<volScalarField>
 156             (
 157                 new volScalarField("DkEff", nuSgs_ + nu())
 158             );
 159         }
 160
 161         //- Correct Eddy-Viscosity and related properties
 162         virtual void correct(const tmp<volTensorField>& gradU);
 163
 164         //- Read LESProperties dictionary
 165         virtual bool read();
 166 };
 167
 168
 169 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 170
 171 } // End namespace LESModels
 172 } // End namespace incompressible
 173 } // End namespace Foam
 174
 175 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 176
 177 #endif
 178
 179 // ************************************************************************* //