src/lagrangian/dsmc/submodels/WallInteractionModel/MaxwellianThermal/MaxwellianThermal.C

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  20
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  24
  25 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  26
  27 #include "MaxwellianThermal.H"
  28
  29 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  30
  31 template <class CloudType>
  32 Foam::MaxwellianThermal<CloudType>::MaxwellianThermal
  33 (
  34     const dictionary& dict,
  35     CloudType& cloud
  36 )
  37 :
  38     WallInteractionModel<CloudType>(dict, cloud, typeName)
  39 {}
  40
  41
  42 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
  43
  44 template <class CloudType>
  45 Foam::MaxwellianThermal<CloudType>::~MaxwellianThermal()
  46 {}
  47
  48
  49 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
  50
  51 template <class CloudType>
  52 void Foam::MaxwellianThermal<CloudType>::correct
  53 (
  54     const wallPolyPatch& wpp,
  55     const label faceId,
  56     vector& U,
  57     scalar& Ei,
  58     label typeId
  59 )
  60 {
  61     label wppIndex = wpp.index();
  62
  63     label wppLocalFace = wpp.whichFace(faceId);
  64
  65     vector nw = wpp.faceAreas()[wppLocalFace];
  66
  67     // Normal unit vector
  68     nw /= mag(nw);
  69
  70     // Normal velocity magnitude
  71     scalar magUn = U & nw;
  72
  73     // Wall tangential velocity (flow direction)
  74     vector Ut = U - magUn*nw;
  75
  76     CloudType& cloud(this->owner());
  77
  78     Random& rndGen(cloud.rndGen());
  79
  80     while (mag(Ut) < SMALL)
  81     {
  82         // If the incident velocity is parallel to the face normal, no
  83         // tangential direction can be chosen.  Add a perturbation to the
  84         // incoming velocity and recalculate.
  85
  86         U = vector
  87         (
  88             U.x()*(0.8 + 0.2*rndGen.scalar01()),
  89             U.y()*(0.8 + 0.2*rndGen.scalar01()),
  90             U.z()*(0.8 + 0.2*rndGen.scalar01())
  91         );
  92
  93         magUn = U & nw;
  94
  95         Ut = U - magUn*nw;
  96     }
  97
  98     // Wall tangential unit vector
  99     vector tw1 = Ut/mag(Ut);
 100
 101     // Other tangential unit vector
 102     vector tw2 = nw^tw1;
 103
 104     scalar T = cloud.T().boundaryField()[wppIndex][wppLocalFace];
 105
 106     scalar mass = cloud.constProps(typeId).mass();
 107
 108     scalar iDof = cloud.constProps(typeId).internalDegreesOfFreedom();
 109
 110     U =
 111         sqrt(CloudType::kb*T/mass)
 112        *(
 113             rndGen.GaussNormal()*tw1
 114           + rndGen.GaussNormal()*tw2
 115           - sqrt(-2.0*log(max(1 - rndGen.scalar01(), VSMALL)))*nw
 116         );
 117
 118     U += cloud.U().boundaryField()[wppIndex][wppLocalFace];
 119
 120     Ei = cloud.equipartitionInternalEnergy(T, iDof);
 121 }
 122
 123
 124 // ************************************************************************* //