src/randomProcesses/turbulence/turbGen.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 "fft.H"
  28 #include "turbGen.H"
  29 #include "Kmesh.H"
  30 #include "primitiveFields.H"
  31 #include "Ek.H"
  32 #include "mathematicalConstants.H"
  33
  34 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  35
  36 namespace Foam
  37 {
  38
  39 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
  40
  41 // from components
  42 turbGen::turbGen(const Kmesh& k, const scalar EA, const scalar K0)
  43 :
  44     K(k),
  45     Ea(EA),
  46     k0(K0),
  47     RanGen(label(0))
  48 {}
  49
  50
  51 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
  52
  53 // generate and return a velocity field
  54 vectorField turbGen::U()
  55 {
  56     scalar pi2=2*mathematicalConstant::pi;
  57
  58     vectorField s(K.size());
  59     scalarField rndPhases(K.size());
  60
  61     forAll(K, i)
  62     {
  63         s[i] = RanGen.vector01();
  64         rndPhases[i] = RanGen.scalar01();
  65     }
  66
  67     s = K ^ s;
  68     s = s/(mag(s) + 1.0e-20);
  69
  70     s = Ek(Ea, k0, mag(K))*s;
  71
  72     complexVectorField up = fft::reverseTransform
  73     (
  74         ComplexField(cos(pi2*rndPhases)*s, sin(pi2*rndPhases)*s),
  75         K.nn()
  76     );
  77
  78     return ReImSum(up);
  79 }
  80
  81
  82 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  83
  84 } // End namespace Foam
  85
  86 // ************************************************************************* //
  87