src/turbulenceModels/LES/compressible/DeardorffDiffStress/DeardorffDiffStress.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright (C) 1991-2008 OpenCFD Ltd.
   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 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  26
  27 #include "DeardorffDiffStress.H"
  28 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  29
  30 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  31
  32 namespace Foam
  33 {
  34 namespace compressible
  35 {
  36 namespace LESModels
  37 {
  38
  39 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  40
  41 defineTypeNameAndDebug(DeardorffDiffStress, 0);
  42 addToRunTimeSelectionTable(LESModel, DeardorffDiffStress, dictionary);
  43
  44 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  45
  46 // from components
  47 DeardorffDiffStress::DeardorffDiffStress
  48 (
  49     const volScalarField& rho,
  50     const volVectorField& U,
  51     const surfaceScalarField& phi,
  52     const basicThermo& thermoPhysicalModel
  53 )
  54 :
  55     LESModel(typeName, rho, U, phi, thermoPhysicalModel),
  56     GenSGSStress(rho, U, phi, thermoPhysicalModel),
  57
  58     ck_
  59     (
  60         dimensioned<scalar>::lookupOrAddToDict
  61         (
  62             "ck",
  63             coeffDict(),
  64             0.094
  65         )
  66     ),
  67     cm_
  68     (
  69         dimensioned<scalar>::lookupOrAddToDict
  70         (
  71             "cm",
  72             coeffDict(),
  73             4.13
  74         )
  75     )
  76 {
  77     printCoeffs();
  78 }
  79
  80
  81 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
  82
  83 void DeardorffDiffStress::correct(const tmp<volTensorField>& tgradU)
  84 {
  85     const volTensorField& gradU = tgradU();
  86
  87     GenSGSStress::correct(gradU);
  88
  89     volSymmTensorField D = symm(gradU);
  90
  91     volSymmTensorField P = -rho()*twoSymm(B_ & gradU);
  92
  93     volScalarField K = 0.5*tr(B_);
  94
  95     solve
  96     (
  97         fvm::ddt(rho(), B_)
  98       + fvm::div(phi(), B_)
  99       - fvm::laplacian(DBEff(), B_)
 100       + fvm::Sp(cm_*rho()*sqrt(K)/delta(), B_)
 101      ==
 102         P
 103       + 0.8*rho()*K*D
 104       - (2*ce_ - 0.667*cm_)*I*rho()*epsilon()
 105     );
 106
 107
 108     // Bounding the component kinetic energies
 109
 110     forAll(B_, celli)
 111     {
 112         B_[celli].component(symmTensor::XX) =
 113             max(B_[celli].component(symmTensor::XX), 1.0e-10);
 114         B_[celli].component(symmTensor::YY) =
 115             max(B_[celli].component(symmTensor::YY), 1.0e-10);
 116         B_[celli].component(symmTensor::ZZ) =
 117             max(B_[celli].component(symmTensor::ZZ), 1.0e-10);
 118     }
 119
 120     K = 0.5*tr(B_);
 121     bound(K, k0());
 122
 123     muSgs_ = ck_*rho()*sqrt(K)*delta();
 124     muSgs_.correctBoundaryConditions();
 125 }
 126
 127
 128 bool DeardorffDiffStress::read()
 129 {
 130     if (GenSGSStress::read())
 131     {
 132         ck_.readIfPresent(coeffDict());
 133         cm_.readIfPresent(coeffDict());
 134
 135         return true;
 136     }
 137     else
 138     {
 139         return false;
 140     }
 141 }
 142
 143
 144 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 145
 146 } // End namespace LESModels
 147 } // End namespace compressible
 148 } // End namespace Foam
 149
 150 // ************************************************************************* //