src/turbulenceModels/incompressible/LES/locDynOneEqEddy/locDynOneEqEddy.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 "locDynOneEqEddy.H"
  28 #include "addToRunTimeSelectionTable.H"
  29
  30 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  31
  32 namespace Foam
  33 {
  34 namespace incompressible
  35 {
  36 namespace LESModels
  37 {
  38
  39 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  40
  41 defineTypeNameAndDebug(locDynOneEqEddy, 0);
  42 addToRunTimeSelectionTable(LESModel, locDynOneEqEddy, dictionary);
  43
  44 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  45
  46 void locDynOneEqEddy::updateSubGridScaleFields
  47 (
  48     const volSymmTensorField& D,
  49     const volScalarField& KK
  50 )
  51 {
  52     nuSgs_ = ck(D, KK)*sqrt(k_)*delta();
  53     nuSgs_.correctBoundaryConditions();
  54 }
  55
  56
  57 volScalarField locDynOneEqEddy::ck
  58 (
  59     const volSymmTensorField& D,
  60     const volScalarField& KK
  61 ) const
  62 {
  63     volSymmTensorField LL =
  64         simpleFilter_(dev(filter_(sqr(U())) - (sqr(filter_(U())))));
  65
  66     volSymmTensorField MM = simpleFilter_(-2.0*delta()*pow(KK, 0.5)*filter_(D));
  67
  68     volScalarField ck =
  69         simpleFilter_(0.5*(LL && MM))
  70        /(
  71             simpleFilter_(magSqr(MM))
  72           + dimensionedScalar("small", sqr(MM.dimensions()), VSMALL)
  73         );
  74
  75     return 0.5*(mag(ck) + ck);
  76 }
  77
  78
  79 volScalarField locDynOneEqEddy::ce
  80 (
  81     const volSymmTensorField& D,
  82     const volScalarField& KK
  83 ) const
  84 {
  85     volScalarField ce =
  86         simpleFilter_(nuEff()*(filter_(magSqr(D)) - magSqr(filter_(D))))
  87        /simpleFilter_(pow(KK, 1.5)/(2.0*delta()));
  88
  89     return 0.5*(mag(ce) + ce);
  90 }
  91
  92
  93 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  94
  95 locDynOneEqEddy::locDynOneEqEddy
  96 (
  97     const volVectorField& U,
  98     const surfaceScalarField& phi,
  99     transportModel& transport
 100 )
 101 :
 102     LESModel(typeName, U, phi, transport),
 103     GenEddyVisc(U, phi, transport),
 104
 105     k_
 106     (
 107         IOobject
 108         (
 109             "k",
 110             runTime_.timeName(),
 111             mesh_,
 112             IOobject::MUST_READ,
 113             IOobject::AUTO_WRITE
 114         ),
 115         mesh_
 116     ),
 117
 118     simpleFilter_(U.mesh()),
 119     filterPtr_(LESfilter::New(U.mesh(), coeffDict())),
 120     filter_(filterPtr_())
 121 {
 122     volScalarField KK = 0.5*(filter_(magSqr(U)) - magSqr(filter_(U)));
 123     updateSubGridScaleFields(symm(fvc::grad(U)), KK);
 124
 125     printCoeffs();
 126 }
 127
 128
 129 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 130
 131 void locDynOneEqEddy::correct(const tmp<volTensorField>& gradU)
 132 {
 133     LESModel::correct(gradU);
 134
 135     volSymmTensorField D = symm(gradU);
 136
 137     volScalarField KK = 0.5*(filter_(magSqr(U())) - magSqr(filter_(U())));
 138     KK.max(dimensionedScalar("small", KK.dimensions(), SMALL));
 139
 140     volScalarField P = 2.0*nuSgs_*magSqr(D);
 141
 142     fvScalarMatrix kEqn
 143     (
 144        fvm::ddt(k_)
 145      + fvm::div(phi(), k_)
 146      - fvm::laplacian(DkEff(), k_)
 147     ==
 148        P
 149      - fvm::Sp(ce(D, KK)*sqrt(k_)/delta(), k_)
 150     );
 151
 152     kEqn.relax();
 153     kEqn.solve();
 154
 155     bound(k_, k0());
 156
 157     updateSubGridScaleFields(D, KK);
 158 }
 159
 160
 161 bool locDynOneEqEddy::read()
 162 {
 163     if (GenEddyVisc::read())
 164     {
 165         filter_.read(coeffDict());
 166
 167         return true;
 168     }
 169     else
 170     {
 171         return false;
 172     }
 173 }
 174
 175
 176 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 177
 178 } // End namespace LESModels
 179 } // End namespace incompressible
 180 } // End namespace Foam
 181
 182 // ************************************************************************* //