src/turbulenceModels/incompressible/LES/dynSmagorinsky/dynSmagorinsky.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
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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
  13     Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your
  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 "dynSmagorinsky.H"
  27 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  28
  29 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  30
  31 namespace Foam
  32 {
  33 namespace incompressible
  34 {
  35 namespace LESModels
  36 {
  37
  38 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  39
  40 defineTypeNameAndDebug(dynSmagorinsky, 0);
  41 addToRunTimeSelectionTable(LESModel, dynSmagorinsky, dictionary);
  42
  43 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  44
  45 void dynSmagorinsky::updateSubGridScaleFields(const volSymmTensorField& D)
  46 {
  47     nuSgs_ = cD(D)*sqr(delta())*sqrt(magSqr(D));
  48     nuSgs_.correctBoundaryConditions();
  49 }
  50
  51
  52 dimensionedScalar dynSmagorinsky::cD(const volSymmTensorField& D) const
  53 {
  54     volSymmTensorField LL = dev(filter_(sqr(U())) - (sqr(filter_(U()))));
  55
  56     volSymmTensorField MM =
  57         sqr(delta())*(filter_(mag(D)*(D)) - 4*mag(filter_(D))*filter_(D));
  58
  59     dimensionedScalar MMMM = average(magSqr(MM));
  60
  61     if (MMMM.value() > VSMALL)
  62     {
  63         return average(LL && MM)/MMMM;
  64     }
  65     else
  66     {
  67         return 0.0;
  68     }
  69 }
  70
  71
  72 dimensionedScalar dynSmagorinsky::cI(const volSymmTensorField& D) const
  73 {
  74     volScalarField KK = 0.5*(filter_(magSqr(U())) - magSqr(filter_(U())));
  75
  76     volScalarField mm =
  77         sqr(delta())*(4*sqr(mag(filter_(D))) - filter_(sqr(mag(D))));
  78
  79     dimensionedScalar mmmm = average(magSqr(mm));
  80
  81     if (mmmm.value() > VSMALL)
  82     {
  83         return average(KK*mm)/mmmm;
  84     }
  85     else
  86     {
  87         return 0.0;
  88     }
  89 }
  90
  91
  92 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  93
  94 dynSmagorinsky::dynSmagorinsky
  95 (
  96     const volVectorField& U,
  97     const surfaceScalarField& phi,
  98     transportModel& transport
  99 )
 100 :
 101     LESModel(typeName, U, phi, transport),
 102     GenEddyVisc(U, phi, transport),
 103
 104     k_
 105     (
 106         IOobject
 107         (
 108             "k",
 109             runTime_.timeName(),
 110             U_.db(),
 111             IOobject::MUST_READ,
 112             IOobject::AUTO_WRITE
 113         ),
 114         mesh_
 115     ),
 116
 117     filterPtr_(LESfilter::New(U.mesh(), coeffDict())),
 118     filter_(filterPtr_())
 119 {
 120     updateSubGridScaleFields(dev(symm(fvc::grad(U))));
 121
 122     printCoeffs();
 123 }
 124
 125
 126 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 127
 128 void dynSmagorinsky::correct(const tmp<volTensorField>& gradU)
 129 {
 130     LESModel::correct(gradU);
 131
 132     volSymmTensorField D = dev(symm(gradU));
 133
 134     k_ = cI(D)*sqr(delta())*magSqr(D);
 135
 136     updateSubGridScaleFields(D);
 137 }
 138
 139
 140 bool dynSmagorinsky::read()
 141 {
 142     if (GenEddyVisc::read())
 143     {
 144         filter_.read(coeffDict());
 145
 146         return true;
 147     }
 148     else
 149     {
 150         return false;
 151     }
 152 }
 153
 154
 155 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 156
 157 } // End namespace LESModels
 158 } // End namespace incompressible
 159 } // End namespace Foam
 160
 161 // ************************************************************************* //