src/randomProcesses/turbulence/turbGen.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
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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 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "fft.H"
  27 #include "turbGen.H"
  28 #include "Kmesh.H"
  29 #include "primitiveFields.H"
  30 #include "Ek.H"
  31 #include "mathematicalConstants.H"
  32
  33 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  34
  35 namespace Foam
  36 {
  37
  38 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  39
  40 // from components
  41 turbGen::turbGen(const Kmesh& k, const scalar EA, const scalar K0)
  42 :
  43     K(k),
  44     Ea(EA),
  45     k0(K0),
  46     RanGen(label(0))
  47 {}
  48
  49
  50 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
  51
  52 // generate and return a velocity field
  53 vectorField turbGen::U()
  54 {
  55     scalar pi2=2*mathematicalConstant::pi;
  56
  57     vectorField s(K.size());
  58     scalarField rndPhases(K.size());
  59
  60     forAll(K, i)
  61     {
  62         s[i] = RanGen.vector01();
  63         rndPhases[i] = RanGen.scalar01();
  64     }
  65
  66     s = K ^ s;
  67     s = s/(mag(s) + 1.0e-20);
  68
  69     s = Ek(Ea, k0, mag(K))*s;
  70
  71     complexVectorField up = fft::reverseTransform
  72     (
  73         ComplexField(cos(pi2*rndPhases)*s, sin(pi2*rndPhases)*s),
  74         K.nn()
  75     );
  76
  77     return ReImSum(up);
  78 }
  79
  80
  81 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  82
  83 } // End namespace Foam
  84
  85 // ************************************************************************* //
  86