src/thermophysicalModels/radiation/submodels/absorptionEmissionModel/wideBandAbsorptionEmission/wideBandAbsorptionEmission.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
  13     Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your
  14     option) any later version.
  15
  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::radiation::greyMeanAbsorptionEmission
  26
  27 Description
  28
  29     wideBandAbsorptionEmission radiation absorption and emission coefficients
  30     for continuous phase.
  31
  32     All the bands should have the same number of species and have to be entered
  33     in the same order.
  34
  35     There is no check of continuity of the bands. They should not ovelap or
  36     have gaps.
  37
  38     The emission constant proportionality is specified per band (EhrrCoeff).
  39
  40     The coefficients for the species in the LookUpTable have to be specified
  41     for use in moles x P [atm].i.e. (k[i] = species[i]*p*9.869231e-6).
  42
  43     The coefficients for CO and soot or any other added are multiplied by the
  44     respective mass fraction being solved.
  45
  46     The look Up table file should be in the constant directory.
  47
  48     band dictionary:
  49
  50     band0
  51     {
  52         bandLimits (1.0e-6 2.63e-6);
  53         EhrrCoeff       0.0;
  54         species
  55         {
  56             CH4
  57             {
  58                 Tcommon         300.;
  59                 Tlow            300.;
  60                 Thigh           2500.;
  61                 invTemp         false;
  62                 loTcoeffs (0 0 0 0 0 0) ;
  63                 hiTcoeffs (.1 0 0 0 0 0);
  64             }
  65             CO2
  66             {
  67                 Tcommon         300.;
  68                 Tlow            300.;
  69                 Thigh           2500.;
  70                 invTemp         false;
  71                 loTcoeffs (0 0 0 0 0 0) ;
  72                 hiTcoeffs (.1 0 0 0 0 0);
  73             }
  74
  75             H2O
  76             {
  77                 Tcommon         300.;
  78                 Tlow            300.;
  79                 Thigh           2500.;
  80                 invTemp         false;
  81                 loTcoeffs (0 0 0 0 0 0) ;
  82                 hiTcoeffs (.1 0 0 0 0 0);
  83             }
  84
  85             Ysoot
  86             {
  87                 Tcommon         300.;
  88                 Tlow            300.;
  89                 Thigh           2500.;
  90                 invTemp         false;
  91                 loTcoeffs (0 0 0 0 0 0) ;
  92                 hiTcoeffs (.1 0 0 0 0 0);
  93             }
  94         }
  95     }
  96
  97
  98 SourceFiles
  99     wideBandAbsorptionEmission.C
 100
 101 \*---------------------------------------------------------------------------*/
 102
 103 #ifndef wideBandAbsorptionEmission_H
 104 #define wideBandAbsorptionEmission_H
 105
 106 #include "interpolationLookUpTable.H"
 107 #include "absorptionEmissionModel.H"
 108 #include "HashTable.H"
 109 #include "absorptionCoeffs.H"
 110 #include "basicThermo.H"
 111
 112 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 113
 114 namespace Foam
 115 {
 116 namespace radiation
 117 {
 118
 119 /*---------------------------------------------------------------------------*\
 120                   Class wideBandAbsorptionEmission Declaration
 121 \*---------------------------------------------------------------------------*/
 122
 123 class wideBandAbsorptionEmission
 124 :
 125     public absorptionEmissionModel
 126 {
 127 public:
 128
 129     // Public data
 130
 131         //- Maximum number of species considered for absorptivity
 132         static const int nSpecies_ = 5;
 133
 134         //- Maximum number of bands
 135         static const int maxBands_ = 10;
 136
 137         //-  Absorption coefficients
 138         FixedList<FixedList<absorptionCoeffs, nSpecies_>, maxBands_> coeffs_;
 139
 140
 141 private:
 142
 143     // Private data
 144
 145         //- Absorption model dictionary
 146         dictionary coeffsDict_;
 147
 148         //- Hash table with species names
 149         HashTable<label> speciesNames_;
 150
 151         //- Indices of species in the look-up table
 152         FixedList<label, nSpecies_> specieIndex_;
 153
 154         //- Bands
 155         FixedList<Vector2D<scalar>, maxBands_> iBands_;
 156
 157         //- Proportion of the heat released rate emitted
 158         FixedList<scalar, maxBands_> iEhrrCoeffs_;
 159
 160         //- Look-up table of species related to ft
 161         mutable interpolationLookUpTable<scalar> lookUpTable_;
 162
 163         //- Thermo package
 164         const basicThermo& thermo_;
 165
 166         //- Bands
 167         label nBands_;
 168
 169         //- Pointer list of species being solved involved in the absorption
 170         UPtrList<volScalarField> Yj_;
 171
 172         // Total wave length covered by the bands
 173         scalar totalWaveLength_;
 174
 175
 176 public:
 177
 178     //- Runtime type information
 179     TypeName("wideBandAbsorptionEmission");
 180
 181
 182     // Constructors
 183
 184         //- Construct from components
 185         wideBandAbsorptionEmission
 186         (
 187             const dictionary& dict,
 188             const fvMesh& mesh
 189         );
 190
 191
 192     // Destructor
 193     virtual ~wideBandAbsorptionEmission();
 194
 195
 196     // Member Functions
 197
 198         // Access
 199
 200             // Absorption coefficient
 201
 202                 //- Absorption coefficient for continuous phase
 203                 tmp<volScalarField> aCont(const label bandI = 0) const;
 204
 205
 206             // Emission coefficient
 207
 208                 //- Emission coefficient for continuous phase
 209                 tmp<volScalarField> eCont(const label bandI = 0) const;
 210
 211
 212             // Emission contribution
 213
 214                 //- Emission contribution for continuous phase
 215                 tmp<volScalarField> ECont(const label bandI = 0) const;
 216
 217
 218         inline bool isGrey() const
 219         {
 220             return false;
 221         }
 222
 223         //- Number of bands
 224         inline label nBands() const
 225         {
 226             return nBands_;
 227         }
 228
 229         //- Lower and upper limit of band i
 230         inline const Vector2D<scalar>& bands(const label i) const
 231         {
 232             return iBands_[i];
 233         }
 234
 235         void correct
 236         (
 237             volScalarField& a_,
 238             PtrList<volScalarField>& aLambda
 239         ) const;
 240 };
 241
 242
 243 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 244
 245 } // End namespace radiation
 246 } // End namespace Foam
 247
 248 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 249
 250 #endif
 251
 252 // ************************************************************************* //