src/engine/engineTopoChangerMesh/layerSmooth/layerSmooth.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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  14     option) any later version.
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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::layerSmooth
  26
  27 Description
  28     Engine mesh class for canted valves engine. Layers are added/removed on the
  29     piston, while mesh is deformed close to the valves. Attach/detach boundary
  30     is used. There are no sliding interfaces.
  31
  32 Author
  33     Tommaso Lucchini
  34
  35 SourceFiles
  36         addLayerSmoothMeshModifiers.C
  37         layerSmooth.C
  38         layerSmoothCalculate.C
  39         layerSmoothInitialize.C
  40         layerSmoothMove.C
  41
  42 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  43
  44 #ifndef layerSmooth_H
  45 #define layerSmooth_H
  46
  47 #include "engineTopoChangerMesh.H"
  48 #include "simpleEnginePiston.H"
  49 #include "motionSolver.H"
  50 #include "polyPatchID.H"
  51 #include "verticalValveBank.H"
  52 #include "twoDPointCorrector.H"
  53
  54 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  55
  56 namespace Foam
  57 {
  58
  59 // Class forward declarations
  60
  61 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  62                            Class lateralValves Declaration
  63 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  64 class twoDPointCorrector;
  65
  66 class layerSmooth
  67 :
  68     public engineTopoChangerMesh
  69 {
  70     // Private data
  71
  72         //- Piston patch
  73         simpleEnginePiston piston_;
  74
  75         //- Lateral valves
  76         verticalValveBank valves_;
  77
  78         //- Layering-to-deformation switch in crank-angle degrees
  79         scalar deformSwitch_;
  80
  81         //- Tolerance used when the piston faceZone is created
  82         scalar delta_;
  83
  84         //- Distance from the piston patch
  85         scalar offSet_;
  86
  87         //- Piston Position
  88         scalar pistonPosition_;
  89
  90         //- Virtual piston position (pistonPosition + offSet)
  91         scalar virtualPistonPosition_;
  92
  93         //- deckHeight
  94         scalar deckHeight_;
  95
  96         //- Motion solver
  97         autoPtr<motionSolver> msPtr_;
  98
  99         //- tolerance for attach/detach in the valve plane
 100         scalar valvePlaneTol_;
 101
 102     // Private Member Functions
 103
 104         //- Disallow default bitwise copy construct
 105         layerSmooth(const layerSmooth&);
 106
 107         //- Disallow default bitwise assignment
 108         void operator=(const layerSmooth&);
 109
 110         //- Make layering modifiers live
 111         void makeLayersLive();
 112
 113         //- Prepare valve attach/detach
 114         void valveDetach();
 115
 116         //- Prepare valve attach/detach
 117         void valveAttach();
 118
 119         //- Prepare valve attach/detach
 120         void prepareValveDetach();
 121
 122         //- Check if all patches exist, then calculate virtualPistonPosition,
 123         //- pistonPosition and deckHeight for the first time
 124         void checkAndCalculate();
 125
 126         //- Calculate the virtualPistonPosition,
 127         void setVirtualPositions();
 128
 129         bool realDeformation() const;
 130
 131         bool inCantedValve(const point& p, const label& i) const;
 132
 133         bool isACylinderHeadFace
 134         (
 135             const labelList& cylHeadFaces,
 136             const label face
 137         );
 138
 139
 140 public:
 141
 142     //- Runtime type information
 143     TypeName("layerSmooth");
 144
 145
 146     // Constructors
 147
 148         //- Construct from database
 149         explicit layerSmooth(const IOobject& io);
 150
 151
 152     // Destructor - default
 153
 154
 155     // Member Functions
 156
 157         inline const simpleEnginePiston& piston() const;
 158         inline const verticalValveBank& valves() const;
 159         inline const scalar& deformSwitch() const;
 160         inline const scalar& delta() const;
 161         inline const scalar& offSet() const;
 162         inline const scalar& pistonPosition() const;
 163         inline scalar& pistonPosition();
 164         inline const scalar& virtualPistonPosition() const;
 165         inline scalar& virtualPistonPosition();
 166         inline const scalar& deckHeight() const;
 167         inline scalar& deckHeight();
 168
 169
 170         //- Return true for mesh deformation mode
 171         bool deformation() const
 172         {
 173             return
 174                 engTime().thetaRevolution() > -deformSwitch_
 175              && engTime().thetaRevolution() < deformSwitch_;
 176         }
 177
 178         //- Return number of valves
 179         label nValves() const
 180         {
 181             return valves_.size();
 182         }
 183
 184         //- Add valve and piston zones and modifiers
 185         void addZonesAndModifiers();
 186
 187         //- Move and morph
 188         virtual bool update();
 189
 190         //- Set boundary velocities
 191         void setBoundaryVelocity(volVectorField& U);
 192
 193         //- Generate the mesh from a series of square blocks
 194         void generateMesh()
 195         {}
 196 };
 197
 198
 199 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 200
 201 } // End namespace Foam
 202
 203 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 204
 205 #include "layerSmoothI.H"
 206
 207 #endif
 208
 209 // ************************************************************************* //