src/dynamicMesh/dynamicFvMesh/turboFvMesh/turboFvMesh.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright held by original author
   6      \\/     M anipulation  |
   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
   9     This file is part of OpenFOAM
  10
  11     OpenFOAM 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 2 of the License, or (at your
  14     option) any later version.
  15
  16     OpenFOAM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  17     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  18     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  19     for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with OpenFOAM; if not, write to the Free Software Foundation,
  23     Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24
  25 Author
  26     Hrvoje Jasak, Wikki Ltd.  All rights reserved.
  27     Fethi Tekin, All rights reserved.
  28     Oliver Borm, All rights reserved.
  29
  30 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  31
  32 #include "turboFvMesh.H"
  33 #include "Time.H"
  34 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  35 #include "ZoneIDs.H"
  36
  37 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  38
  39 namespace Foam
  40 {
  41     defineTypeNameAndDebug(turboFvMesh, 0);
  42     addToRunTimeSelectionTable(dynamicFvMesh, turboFvMesh, IOobject);
  43 }
  44
  45
  46 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  47
  48 void Foam::turboFvMesh::calcMovingPoints() const
  49 {
  50     if (debug)
  51     {
  52         Info<< "void turboFvMesh::calcMovingMasks() const : "
  53             << "Calculating point and cell masks"
  54             << endl;
  55     }
  56
  57     if (movingPointsPtr_)
  58     {
  59         FatalErrorIn("void turboFvMesh::calcMovingMasks() const")
  60             << "point mask already calculated"
  61             << abort(FatalError);
  62     }
  63
  64     // Retrieve the cell zone Names
  65     const wordList cellZoneNames = cellZones().names();
  66
  67     // Set the points
  68     movingPointsPtr_ = new vectorField(allPoints().size(), vector::zero);
  69
  70     vectorField& movingPoints = *movingPointsPtr_;
  71
  72     const cellList& c = cells();
  73     const faceList& f = allFaces();
  74
  75     scalar rpm;
  76
  77     forAll (cellZoneNames,cellZoneI)
  78     {
  79         const labelList& cellAddr =
  80             cellZones()[cellZones().findZoneID(cellZoneNames[cellZoneI])];
  81
  82         if (dict_.subDict("rpm").found(cellZoneNames[cellZoneI]))
  83         {
  84             rpm = readScalar
  85             (
  86                 dict_.subDict("rpm").lookup(cellZoneNames[cellZoneI])
  87             );
  88
  89             Info<< "Moving Cell Zone Name: " << cellZoneNames[cellZoneI]
  90                 << " rpm: " << rpm << endl;
  91
  92             forAll (cellAddr, cellI)
  93             {
  94                 const cell& curCell = c[cellAddr[cellI]];
  95
  96                 forAll (curCell, faceI)
  97                 {
  98                     const face& curFace = f[curCell[faceI]];
  99
 100                     forAll (curFace, pointI)
 101                     {
 102                         // The rotation data is saved within the cell data. For
 103                         // non-rotating regions rpm is zero, so mesh movement
 104                         // is also zero. The conversion of rotational speed
 105
 106                         // Note: deltaT changes during the run: moved to
 107                         // turboFvMesh::update().  HJ, 14/Oct/2010
 108                         movingPoints[curFace[pointI]] =
 109                             vector(0, rpm/60.0*360.0, 0);
 110                     }
 111                 }
 112             }
 113         }
 114     }
 115
 116     // Retrieve the face zone Names
 117     const wordList faceZoneNames = faceZones().names();
 118
 119     // This is not bullet proof, as one could specify the wrong name of a
 120     // faceZone, which is then not selected. The solver will crash after the
 121     // first meshMotion iteration.
 122     forAll (faceZoneNames, faceZoneI)
 123     {
 124         if (dict_.subDict("slider").found(faceZoneNames[faceZoneI]))
 125         {
 126             rpm = readScalar
 127             (
 128                 dict_.subDict("slider").lookup(faceZoneNames[faceZoneI])
 129             );
 130
 131             Info<< "Moving Face Zone Name: " << faceZoneNames[faceZoneI]
 132                 << " rpm: " << rpm << endl;
 133
 134             faceZoneID zoneID(faceZoneNames[faceZoneI], faceZones());
 135
 136             const labelList& movingSliderAddr = faceZones()[zoneID.index()];
 137
 138             forAll (movingSliderAddr, faceI)
 139             {
 140                 const face& curFace = f[movingSliderAddr[faceI]];
 141
 142                 forAll (curFace, pointI)
 143                 {
 144                     movingPoints[curFace[pointI]] =
 145                         vector( 0, rpm/60.0*360.0, 0);
 146                 }
 147             }
 148         }
 149     }
 150 }
 151
 152
 153 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
 154
 155 // Construct from components
 156 Foam::turboFvMesh::turboFvMesh
 157 (
 158     const IOobject& io
 159 )
 160 :
 161     dynamicFvMesh(io),
 162     dict_
 163     (
 164         IOdictionary
 165         (
 166             IOobject
 167             (
 168                 "dynamicMeshDict",
 169                 time().constant(),
 170                 *this,
 171                 IOobject::MUST_READ,
 172                 IOobject::NO_WRITE
 173             )
 174         ).subDict(typeName + "Coeffs")
 175     ),
 176     cs_
 177     (
 178         "coordinateSystem",
 179         dict_.subDict("coordinateSystem")
 180     ),
 181     movingPointsPtr_(NULL)
 182 {
 183     // Make sure the coordinate system does not operate in degrees
 184     // Bug fix, HJ, 3/Oct/2011
 185     if (!cs_.inDegrees())
 186     {
 187         WarningIn("turboFvMesh::turboFvMesh(const IOobject& io)")
 188             << "Mixer coordinate system is set to operate in radians.  "
 189             << "Changing to rad for correct calculation of angular velocity."
 190             << nl
 191             << "To remove this message please add entry" << nl << nl
 192             << "inDegrees true;" << nl << nl
 193             << "to the specification of the coordinate system"
 194             << endl;
 195
 196         cs_.inDegrees() = true;
 197     }
 198
 199
 200     Info<< "Turbomachine Mixer mesh:" << nl
 201         << "    origin: " << cs().origin() << nl
 202         << "    axis  : " << cs().axis() << endl;
 203 }
 204
 205
 206 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
 207
 208 Foam::turboFvMesh::~turboFvMesh()
 209 {
 210     deleteDemandDrivenData(movingPointsPtr_);
 211 }
 212
 213
 214 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 215
 216 // Return moving points mask
 217 const Foam::vectorField& Foam::turboFvMesh::movingPoints() const
 218 {
 219     if (!movingPointsPtr_)
 220     {
 221         calcMovingPoints();
 222     }
 223
 224     return *movingPointsPtr_;
 225 }
 226
 227
 228 bool Foam::turboFvMesh::update()
 229 {
 230     movePoints
 231     (
 232         cs_.globalPosition
 233         (
 234             cs_.localPosition(allPoints())
 235           + movingPoints()*time().deltaT().value()
 236         )
 237     );
 238
 239     // The mesh is not morphing
 240     return false;
 241 }
 242
 243
 244 // ************************************************************************* //