src/thermophysicalModels/specie/thermo/hPolynomial/hPolynomialThermo.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::hPolynomialThermo
  26
  27 Description
  28     Thermodynamics package templated on the equation of state, using polynomial
  29     functions for cp, h and s
  30
  31     Polynomials for h and s derived from cp
  32
  33 SourceFiles
  34     hPolynomialThermoI.H
  35     hPolynomialThermo.C
  36
  37 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  38
  39 #ifndef hPolynomialThermo_H
  40 #define hPolynomialThermo_H
  41
  42 #include "scalar.H"
  43 #include "PolynomialTemplate.H"
  44
  45 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  46
  47 namespace Foam
  48 {
  49
  50 // Forward declaration of friend functions and operators
  51
  52 template<class EquationOfState, int PolySize>
  53 class hPolynomialThermo;
  54
  55 template<class EquationOfState, int PolySize>
  56 inline hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize> operator+
  57 (
  58     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&,
  59     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&
  60 );
  61
  62 template<class EquationOfState, int PolySize>
  63 inline hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize> operator-
  64 (
  65     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&,
  66     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&
  67 );
  68
  69 template<class EquationOfState, int PolySize>
  70 inline hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize> operator*
  71 (
  72     const scalar,
  73     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&
  74 );
  75
  76 template<class EquationOfState, int PolySize>
  77 inline hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize> operator==
  78 (
  79     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&,
  80     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&
  81 );
  82
  83 template<class EquationOfState, int PolySize>
  84 Ostream& operator<<
  85 (
  86     Ostream&,
  87     const hPolynomialThermo<EquationOfState, PolySize>&
  88 );
  89
  90
  91 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  92                       Class hPolynomialThermo Declaration
  93 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  94
  95 template<class EquationOfState, int PolySize>
  96 class hPolynomialThermo
  97 :
  98     public EquationOfState
  99 {
 100     // Private data
 101
 102         //- Heat of formation
 103         //  Note: input in [J/kg], but internally uses [J/kmol]
 104         scalar Hf_;
 105
 106         //- Standard entropy
 107         //  Note: input in [J/kg/K], but internally uses [J/kmol/K]
 108         scalar Sf_;
 109
 110         //- Specific heat at constant pressure [J/(kg.K)]
 111         Polynomial<PolySize> cpPolynomial_;
 112
 113         //- Enthalpy - derived from cp [J/kg] - relative to Tstd
 114         typename Polynomial<PolySize>::intPolyType hPolynomial_;
 115
 116         //- Entropy - derived from cp [J/(kg.K)] - relative to Tstd
 117         Polynomial<PolySize> sPolynomial_;
 118
 119
 120     // Private member functions
 121
 122         //- Construct from components
 123         inline hPolynomialThermo
 124         (
 125             const EquationOfState& pt,
 126             const scalar Hf,
 127             const scalar Sf,
 128             const Polynomial<PolySize>& cpPoly,
 129             const typename Polynomial<PolySize>::intPolyType& hPoly,
 130             const Polynomial<PolySize>& sPoly
 131         );
 132
 133
 134 public:
 135
 136     // Constructors
 137
 138         //- Construct from dictionary
 139         hPolynomialThermo(Istream& is);
 140
 141         //- Construct as copy
 142         inline hPolynomialThermo(const hPolynomialThermo&);
 143
 144         //- Construct as a named copy
 145         inline hPolynomialThermo(const word&, const hPolynomialThermo&);
 146
 147
 148     // Member Functions
 149
 150         //- Heat capacity at constant pressure [J/(kmol K)]
 151         inline scalar cp(const scalar T) const;
 152
 153         //- Enthalpy [J/kmol]
 154         inline scalar h(const scalar T) const;
 155
 156         //- Sensible enthalpy [J/kmol]
 157         inline scalar hs(const scalar T) const;
 158
 159         //- Chemical enthalpy [J/kmol]
 160         inline scalar hc() const;
 161
 162         //- Entropy [J/(kmol K)]
 163         inline scalar s(const scalar T) const;
 164
 165
 166     // Member operators
 167
 168         inline hPolynomialThermo& operator=(const hPolynomialThermo&);
 169         inline void operator+=(const hPolynomialThermo&);
 170         inline void operator-=(const hPolynomialThermo&);
 171         inline void operator*=(const scalar);
 172
 173
 174     // Friend operators
 175
 176         friend hPolynomialThermo operator+ <EquationOfState, PolySize>
 177         (
 178             const hPolynomialThermo&,
 179             const hPolynomialThermo&
 180         );
 181
 182         friend hPolynomialThermo operator- <EquationOfState, PolySize>
 183         (
 184             const hPolynomialThermo&,
 185             const hPolynomialThermo&
 186         );
 187
 188         friend hPolynomialThermo operator* <EquationOfState, PolySize>
 189         (
 190             const scalar,
 191             const hPolynomialThermo&
 192         );
 193
 194         friend hPolynomialThermo operator== <EquationOfState, PolySize>
 195         (
 196             const hPolynomialThermo&,
 197             const hPolynomialThermo&
 198         );
 199
 200
 201     // Ostream Operator
 202
 203         friend Ostream& operator<< <EquationOfState, PolySize>
 204         (
 205             Ostream&,
 206             const hPolynomialThermo&
 207         );
 208 };
 209
 210
 211 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 212
 213 } // End namespace Foam
 214
 215 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 216
 217 #include "hPolynomialThermoI.H"
 218
 219 #ifdef NoRepository
 220 #   include "hPolynomialThermo.C"
 221 #endif
 222
 223 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 224
 225 #endif
 226
 227 // ************************************************************************* //