src/turbulenceModels/compressible/RAS/derivedFvPatchFields/wallFunctions/mutWallFunctions/mutSpalartAllmarasStandardWallFunction/mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField.C

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  20
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  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 "mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField.H"
  28 #include "RASModel.H"
  29 #include "fvPatchFieldMapper.H"
  30 #include "volFields.H"
  31 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  32
  33 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  34
  35 namespace Foam
  36 {
  37 namespace compressible
  38 {
  39 namespace RASModels
  40 {
  41
  42 // * * * * * * * * * * * * Protected Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  43
  44 tmp<scalarField>
  45 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::calcYPlus
  46 (
  47     const scalarField& magUp
  48 ) const
  49 {
  50     const label patchI = patch().index();
  51
  52     const RASModel& rasModel = db().lookupObject<RASModel>("RASProperties");
  53     const scalarField& y = rasModel.y()[patchI];
  54     const fvPatchScalarField& rhow = rasModel.rho().boundaryField()[patchI];
  55     const fvPatchScalarField& muw = rasModel.mu().boundaryField()[patchI];
  56
  57     tmp<scalarField> tyPlus(new scalarField(patch().size(), 0.0));
  58     scalarField& yPlus = tyPlus();
  59
  60     forAll(yPlus, faceI)
  61     {
  62         scalar kappaRe = kappa_*magUp[faceI]*y[faceI]/(muw[faceI]/rhow[faceI]);
  63
  64         scalar yp = yPlusLam_;
  65         scalar ryPlusLam = 1.0/yp;
  66
  67         int iter = 0;
  68         scalar yPlusLast = 0.0;
  69
  70         do
  71         {
  72             yPlusLast = yp;
  73             yp = (kappaRe + yp)/(1.0 + log(E_*yp));
  74
  75         } while (mag(ryPlusLam*(yp - yPlusLast)) > 0.01 && ++iter < 10);
  76
  77         yPlus[faceI] = max(0.0, yp);
  78     }
  79
  80     return tyPlus;
  81 }
  82
  83
  84 tmp<scalarField>
  85 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::calcMut() const
  86 {
  87     const label patchI = patch().index();
  88
  89     const RASModel& rasModel = db().lookupObject<RASModel>("RASProperties");
  90     const fvPatchVectorField& Uw = rasModel.U().boundaryField()[patchI];
  91     const scalarField magUp = mag(Uw.patchInternalField() - Uw);
  92     const fvPatchScalarField& muw = rasModel.mu().boundaryField()[patchI];
  93
  94     tmp<scalarField> tyPlus = calcYPlus(magUp);
  95     scalarField& yPlus = tyPlus();
  96
  97     tmp<scalarField> tmutw(new scalarField(patch().size(), 0.0));
  98     scalarField& mutw = tmutw();
  99
 100     forAll(yPlus, faceI)
 101     {
 102         if (yPlus[faceI] > yPlusLam_)
 103         {
 104             mutw[faceI] =
 105                 muw[faceI]*(yPlus[faceI]*kappa_/log(E_*yPlus[faceI]) - 1.0);
 106         }
 107     }
 108
 109     return tmutw;
 110 }
 111
 112
 113 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
 114
 115 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::
 116 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField
 117 (
 118     const fvPatch& p,
 119     const DimensionedField<scalar, volMesh>& iF
 120 )
 121 :
 122     mutWallFunctionFvPatchScalarField(p, iF)
 123 {}
 124
 125
 126 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::
 127 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField
 128 (
 129     const mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField& ptf,
 130     const fvPatch& p,
 131     const DimensionedField<scalar, volMesh>& iF,
 132     const fvPatchFieldMapper& mapper
 133 )
 134 :
 135     mutWallFunctionFvPatchScalarField(ptf, p, iF, mapper)
 136 {}
 137
 138
 139 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::
 140 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField
 141 (
 142     const fvPatch& p,
 143     const DimensionedField<scalar, volMesh>& iF,
 144     const dictionary& dict
 145 )
 146 :
 147     mutWallFunctionFvPatchScalarField(p, iF, dict)
 148 {}
 149
 150
 151 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::
 152 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField
 153 (
 154     const mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField& sawfpsf
 155 )
 156 :
 157     mutWallFunctionFvPatchScalarField(sawfpsf)
 158 {}
 159
 160
 161 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::
 162 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField
 163 (
 164     const mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField& sawfpsf,
 165     const DimensionedField<scalar, volMesh>& iF
 166 )
 167 :
 168     mutWallFunctionFvPatchScalarField(sawfpsf, iF)
 169 {}
 170
 171
 172 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 173
 174 tmp<scalarField>
 175 mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::yPlus() const
 176 {
 177     const label patchI = patch().index();
 178     const RASModel& rasModel = db().lookupObject<RASModel>("RASProperties");
 179     const fvPatchVectorField& Uw = rasModel.U().boundaryField()[patchI];
 180     const scalarField magUp = mag(Uw.patchInternalField() - Uw);
 181
 182     return calcYPlus(magUp);
 183 }
 184
 185
 186 void mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField::write
 187 (
 188     Ostream& os
 189 ) const
 190 {
 191     fvPatchField<scalar>::write(os);
 192     writeLocalEntries(os);
 193     writeEntry("value", os);
 194 }
 195
 196
 197 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 198
 199 makePatchTypeField
 200 (
 201     fvPatchScalarField,
 202     mutSpalartAllmarasStandardWallFunctionFvPatchScalarField
 203 );
 204
 205 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 206
 207 } // End namespace RASModels
 208 } // End namespace compressible
 209 } // End namespace Foam
 210
 211 // ************************************************************************* //