src/turbulenceModels/incompressible/LES/vanDriestDelta/vanDriestDelta.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.
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  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 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "vanDriestDelta.H"
  27 #include "LESModel.H"
  28 #include "wallDistData.H"
  29 #include "wallPointYPlus.H"
  30 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  31
  32 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  33
  34 namespace Foam
  35 {
  36 namespace incompressible
  37 {
  38 namespace LESModels
  39 {
  40
  41 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  42
  43 defineTypeNameAndDebug(vanDriestDelta, 0);
  44 addToRunTimeSelectionTable(LESdelta, vanDriestDelta, dictionary);
  45
  46 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  47
  48 void vanDriestDelta::calcDelta()
  49 {
  50     const LESModel& lesModel = mesh_.lookupObject<LESModel>("LESProperties");
  51
  52     const volVectorField& U = lesModel.U();
  53     const volScalarField& nu = lesModel.nu();
  54     tmp<volScalarField> nuSgs = lesModel.nuSgs();
  55
  56     volScalarField ystar
  57     (
  58         IOobject
  59         (
  60             "ystar",
  61             mesh_.time().constant(),
  62             U.db()
  63         ),
  64         mesh_,
  65         dimensionedScalar("ystar", dimLength, GREAT)
  66     );
  67
  68     const fvPatchList& patches = mesh_.boundary();
  69     forAll(patches, patchi)
  70     {
  71         if (patches[patchi].isWall())
  72         {
  73             const fvPatchVectorField& Uw = U.boundaryField()[patchi];
  74             const scalarField& nuw = nu.boundaryField()[patchi];
  75             const scalarField& nuSgsw = nuSgs().boundaryField()[patchi];
  76
  77             ystar.boundaryField()[patchi] =
  78                 nuw/sqrt((nuw + nuSgsw)*mag(Uw.snGrad()) + VSMALL);
  79         }
  80     }
  81
  82     wallPointYPlus::yPlusCutOff = 500;
  83     wallDistData<wallPointYPlus> y(mesh_, ystar);
  84
  85     delta_ = min
  86     (
  87         static_cast<const volScalarField&>(geometricDelta_()),
  88         (kappa_/Cdelta_)*((scalar(1) + SMALL) - exp(-y/ystar/Aplus_))*y
  89     );
  90 }
  91
  92
  93 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  94
  95 vanDriestDelta::vanDriestDelta
  96 (
  97     const word& name,
  98     const fvMesh& mesh,
  99     const dictionary& dd
 100 )
 101 :
 102     LESdelta(name, mesh),
 103     geometricDelta_
 104     (
 105         LESdelta::New("geometricDelta", mesh, dd.subDict(type() + "Coeffs"))
 106     ),
 107     kappa_(dd.lookupOrDefault<scalar>("kappa", 0.41)),
 108     Aplus_
 109     (
 110         dd.subDict(type() + "Coeffs").lookupOrDefault<scalar>("Aplus", 26.0)
 111     ),
 112     Cdelta_
 113     (
 114         dd.subDict(type() + "Coeffs").lookupOrDefault<scalar>("Cdelta", 0.158)
 115     ),
 116     calcInterval_
 117     (
 118         dd.subDict(type() + "Coeffs").lookupOrDefault<label>("calcInterval", 1)
 119     )
 120 {
 121     delta_ = geometricDelta_();
 122 }
 123
 124
 125 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 126
 127 void vanDriestDelta::read(const dictionary& d)
 128 {
 129     const dictionary& dd(d.subDict(type() + "Coeffs"));
 130
 131     geometricDelta_().read(dd);
 132     d.readIfPresent<scalar>("kappa", kappa_);
 133     dd.readIfPresent<scalar>("Aplus", Aplus_);
 134     dd.readIfPresent<scalar>("Cdelta", Cdelta_);
 135     dd.readIfPresent<label>("calcInterval", calcInterval_);
 136     calcDelta();
 137 }
 138
 139
 140 void vanDriestDelta::correct()
 141 {
 142     if (mesh().time().timeIndex() % calcInterval_ == 0)
 143     {
 144         geometricDelta_().correct();
 145         calcDelta();
 146     }
 147 }
 148
 149
 150 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 151
 152 } // End namespace LESModels
 153 } // End namespace incompressible
 154 } // End namespace Foam
 155
 156 // ************************************************************************* //