TrioCFD 1.9.8
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Paroi_loi_WW_hyd_EF.cpp
1/****************************************************************************
2* Copyright (c) 2015 - 2016, CEA
3* All rights reserved.
4*
5* Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following conditions are met:
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7* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other materials provided with the distribution.
8* 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its contributors may be used to endorse or promote products derived from this software without specific prior written permission.
9*
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13*
14*****************************************************************************/
15
16#include <Paroi_loi_WW_hyd_EF.h>
17#include <Fluide_base.h>
18#include <Champ_Uniforme.h>
19#include <Dirichlet_paroi_fixe.h>
20#include <Dirichlet_paroi_defilante.h>
21#include <Domaine.h>
22#include <Modele_turbulence_hyd_base.h>
23#include <Equation_base.h>
24#include <Param.h>
25
26Implemente_instanciable_sans_constructeur(Paroi_loi_WW_hyd_EF,"loi_WW_hydr_EF",Paroi_std_hyd_EF);
27
28// PrintOn
30{
31 return s << que_suis_je() << " " << le_nom();
32}
33
34// ReadOn
36{
37 Cerr<<"Reading of data for a "<<que_suis_je()<<" wall law"<<finl;
38 Param param(que_suis_je());
39 set_param(param);
40 param.lire_avec_accolades_depuis(is);
41 return is ;
42}
43
45{
47 param.ajouter_flag("impr",&impr);
48}
49
50/////////////////////////////////////////////////////////////////////
51//
52// Implementation des fonctions de la classe Paroi_loi_WW_hyd_EF
53//
54/////////////////////////////////////////////////////////////////////
55
56// Remplissage de la table
58{
59 Cmu_ = mon_modele_turb_hyd->get_Cmu();
60 A= 8.3 ;
61 B= 1./7. ;
62 Y0= 11.81 ;
63 return 1;
64}
65
66// On annule les valeurs des grandeurs turbulentes qui
67// correspondent aux mailles de paroi
69{
70 return 1;
71}
72
73// calculer_hyd pour le k-epsilon
74int Paroi_loi_WW_hyd_EF::calculer_hyd(DoubleTab& tab_k_eps)
75{
76 Cerr << " Paroi_loi_WW_hyd_EF::calculer_hyd(DoubleTab& tab_k_eps) " << finl;
77 Cerr << "on ne doit pas entrer dans cette methode" << finl;
78 Cerr << " car elle est definie uniquement pour la LES " << finl ;
79 return 1 ;
80}
81
82
83
84int Paroi_loi_WW_hyd_EF::calculer_hyd(DoubleTab& tab_nu_t,DoubleTab& tab_k)
85{
86 const Domaine_EF& domaine_EF = ref_cast(Domaine_EF, le_dom_dis_.valeur());
87 const IntTab& face_voisins = domaine_EF.face_voisins();
88 const Equation_base& eqn_hydr = mon_modele_turb_hyd->equation();
89 const Fluide_base& le_fluide = ref_cast(Fluide_base, eqn_hydr.milieu());
90 const Champ_Don_base& ch_visco_cin = le_fluide.viscosite_cinematique();
91 const DoubleTab& vitesse = eqn_hydr.inconnue().valeurs();
92 const DoubleTab& tab_visco = ch_visco_cin.valeurs();
93 double visco=-1;
94 int l_unif;
95 if (sub_type(Champ_Uniforme,ch_visco_cin))
96 {
97 visco = std::max(tab_visco(0,0),DMINFLOAT);
98 l_unif = 1;
99 }
100 else
101 l_unif = 0;
102
103 // preparer_calcul_hyd(tab);
104 if ((!l_unif) && (tab_visco.local_min_vect()<DMINFLOAT))
105 // on ne doit pas changer tab_visco ici !
106 {
107 Cerr << "In Paroi_loi_WW_hyd_EF::calculer_hyd : visco = " << tab_visco.local_min_vect() << " <= 0 ? " << finl;
108 throw;
109 }
110 //tab_visco+=DMINFLOAT;
111
112 int ndeb,nfin;
113 double norm_v;
114 double dist_G,dist_som;
115 double d_visco;
116
117 ArrOfDouble vit(dimension);
118 ArrOfDouble val(dimension);
119
120 int nsom = domaine_EF.nb_som_face();
121 int nsom_elem = domaine_EF.domaine().nb_som_elem();
122 const IntTab& elems=domaine_EF.domaine().les_elems() ;
123
124 ArrOfDouble vit_face(dimension);
125 ArrOfInt nodes_face(nsom);
126 int nb_nodes_free = nsom_elem - nsom;
127
128 // Boucle sur les bords
129
130 for (int n_bord=0; n_bord<domaine_EF.nb_front_Cl(); n_bord++)
131 {
132
133 // pour chaque condition limite on regarde son type
134 // On applique les lois de paroi uniquement
135 // aux voisinages des parois
136
137 const Cond_lim& la_cl = le_dom_Cl_dis_->les_conditions_limites(n_bord);
138
139 if (sub_type(Dirichlet_paroi_fixe,la_cl.valeur()) )
140 {
141 const Front_VF& le_bord = ref_cast(Front_VF,la_cl->frontiere_dis());
142
143 // Loop on real faces
144 ndeb = 0;
145 nfin = le_bord.nb_faces_tot();
146 for (int ind_face=ndeb; ind_face<nfin; ind_face++)
147 {
148 int num_face=le_bord.num_face(ind_face);
149 int elem = face_voisins(num_face,0);
150
151 // vitesse face CL
152 vit_face=0.;
153 nodes_face=0;
154 for(int jsom=0; jsom<nsom; jsom++)
155 {
156 int num_som = domaine_EF.face_sommets(num_face, jsom);
157 nodes_face[jsom] = num_som;
158 for(int comp=0; comp<dimension; comp++) vit_face[comp]+=vitesse(num_som,comp)/nsom;
159 }
160
161 vit=0.;
162 // Loop on nodes : vitesse moyenne des noeuds n'appartenant pas a la face CL
163 for (int i=0; i<nsom_elem; i++)
164 {
165 int node=elems(elem,i);
166 int IOK = 1;
167 for(int jsom=0; jsom<nsom; jsom++)
168 if (nodes_face[jsom] == node) IOK=0;
169 // Le noeud contribue
170 if (IOK)
171 for (int j=0; j<dimension; j++)
172 vit[j]+=(vitesse(node,j)-vit_face[j])/nb_nodes_free; // permet de soustraire la vitesse de glissement eventuelle
173 }
174 norm_v = norm_vit_lp(vit,num_face,domaine_EF,val);
175
176 if (l_unif)
177 d_visco = visco;
178 else
179 d_visco = tab_visco[elem];
180
181 dist_G = distance_face_elem(num_face,elem,domaine_EF);
182 dist_som = 2.0*dist_G;
183
184 // Calcul de u* et des grandeurs turbulentes:
185 // a partir de de norm_v
186 calculer_local(d_visco,tab_nu_t,tab_k,norm_v,dist_G,dist_som,elem,num_face);
187
188 // Calcul de la contrainte tangentielle:
189 // Signe du cisaillement : on le donne dans l OpDift
190 double vit_frot = tab_u_star(num_face)*tab_u_star(num_face);
191 for (int j=0; j<dimension; j++) Cisaillement_paroi_(num_face,j) = vit_frot*val[j];
192 }
193 } // fin de Dirichlet_paroi_fixe
194
195
196 // ATTENTION : CODER PAROI DEFILANTE
197 else if (sub_type(Dirichlet_paroi_defilante,la_cl.valeur()) )
198 {
199 Cerr << "pour l instant Werner et Wengle n'est pas code pour la condition de paroi defilante!!" << finl;
200 } // fin de Dirichlet_paroi_defilante
201 } // fin du for bord CL
202
203 Cisaillement_paroi_.echange_espace_virtuel();
204 tab_nu_t.echange_espace_virtuel();
206 return 1;
207} // fin du calcul_hyd (nu-t)
208
209
211 DoubleTab& tab_nu_t,DoubleTab& tab_k,double norm_vit,
212 double dist_G,double dist_som,int elem,int num_face)
213{
214 // C est la hauteur de la premiere maille en int qui doit etre testee dist_som
215 double up_lim = d_visco*Y0*Y0/dist_som;
216
217 if (norm_vit <= up_lim)
218 {
219 calculer_u_star_sous_couche_visq(norm_vit,d_visco,dist_som,num_face);
220 //calculer_sous_couche_visq(tab_nu_t,tab_k,elem);
221 tab_nu_t(elem) = 0.;
222 tab_k(elem) = 0.;
223
224 if (impr==1) Cerr << "Domaine lineaire" << finl;
225 }
226 else
227 {
228 calculer_u_star_couche_puissance(norm_vit,d_visco,dist_som,num_face);
229 calculer_couche_puissance(tab_nu_t,tab_k,dist_som,elem,num_face);
230 if (impr==1) Cerr << "Domaine en puissance" << finl;
231 }
232 return 1;
233}
234
235
237 double d_visco,double dist,
238 int face)
239{
240 // Dans la sous couche visqueuse: u* = sqrt(u*nu/d)
241
242 tab_u_star_(face) = sqrt(norm_vit*d_visco/dist);
243 tab_d_plus_(face) = (dist*tab_u_star_(face))/d_visco;
244 uplus_(face) = norm_vit/tab_u_star_(face);
245
246 return 1;
247}
248
249
251 double dist, int face)
252{
253 // Implementation Werner, Wengle 1993
254 // double part1, part2 ;
255 // static double Apuiss = pow(A,(1+B)/(1-B));
256
257 // part1= ( (B+1) * pow(d_visco,B) * norm_vit ) / (A *pow(2.*dist,B) );
258 // part2= ( (1-B) * pow(d_visco,B+1) * Apuiss ) / (2 * pow(2.*dist,B+1) ) ;
259
260 // tab_u_star_(face)= pow(part1+part2, 1/(B+1) );
261
262 // Implementation Wilhelm, Jacob, Sagaut 2018
263 double part1bis;
264 part1bis= ( pow(d_visco,B) * norm_vit ) / (A *pow(dist,B) );
265 tab_u_star_(face)= pow(part1bis, 1/(B+1) );
266 tab_d_plus_(face) = (dist*tab_u_star_(face))/d_visco;
267 uplus_(face) = norm_vit/tab_u_star_(face);
268
269 return 1;
270}
271
272
273int Paroi_loi_WW_hyd_EF::calculer_couche_puissance(DoubleTab& nu_t,DoubleTab& tab_k,
274 double dist,int elem,int face)
275{
276 // nu_t = Cmu*k*k/eps
277 //
278 // 2 3
279 // En utilisant k = u*/sqrt(Cmu_) et eps = u* / Kd
280 //
281 // on calcule nu_t en fonction de u*
282
283 double u_star = tab_u_star(face);
284
285 tab_k(elem) = u_star*u_star/sqrt(Cmu_);
286 nu_t(elem) = u_star*Kappa_*dist ;
287
288 return 1;
289}
classe Champ_Don_base classe de base des Champs donnes (non calcules)
DoubleTab & valeurs() override
Surcharge Champ_base::valeurs() Renvoie le tableau des valeurs.
DoubleTab & valeurs() override
Renvoie le tableau des valeurs du champ au temps courant.
classe Champ_Uniforme Represente un champ constant dans l'espace et dans le temps.
classe Cond_lim Classe generique servant a representer n'importe quelle classe
Definition Cond_lim.h:31
classe Dirichlet_paroi_defilante Impose la vitesse de paroi dnas une equation de type Navier_Stokes.
classe Dirichlet_paroi_fixe Represente une paroi immobile dans une equation de type Navier_Stokes.
int nb_som_elem() const
Renvoie le nombre de sommets des elements geometriques constituants le domaine.
Definition Domaine.h:474
IntTab_t & les_elems()
Definition Domaine.h:129
class Domaine_EF
Definition Domaine_EF.h:59
int face_sommets(int i, int j) const
renvoie le numero du ieme sommet de la face num_face.
Definition Domaine_VF.h:583
int nb_som_face() const
renvoie le nombre de sommets par face.
Definition Domaine_VF.h:494
int face_voisins(int num_face, int i) const
renvoie l'element voisin de numface dans la direction i.
Definition Domaine_VF.h:418
int nb_front_Cl() const
const Domaine & domaine() const
Class defining operators and methods for all reading operation in an input flow (file,...
Definition Entree.h:42
classe Equation_base Le role d'une equation est le calcul d'un ou plusieurs champs....
virtual const Milieu_base & milieu() const =0
virtual const Champ_Inc_base & inconnue() const =0
classe Fluide_base Cette classe represente un d'un fluide incompressible ainsi que
Definition Fluide_base.h:38
const Champ_Don_base & viscosite_cinematique() const
Definition Fluide_base.h:58
class Front_VF
Definition Front_VF.h:36
int nb_faces_tot() const
Definition Front_VF.h:58
int num_face(const int) const
Definition Front_VF.h:68
static int dimension
Definition Objet_U.h:99
const Nom & que_suis_je() const
renvoie la chaine identifiant la classe.
Definition Objet_U.cpp:104
virtual Entree & readOn(Entree &)
Lecture d'un Objet_U sur un flot d'entree Methode a surcharger.
Definition Objet_U.cpp:293
virtual const Nom & le_nom() const
Donne le nom de l'Objet_U Methode a surcharger : renvoie "neant" dans cette implementation.
Definition Objet_U.cpp:319
virtual Sortie & printOn(Sortie &) const
Ecriture de l'objet sur un flot de sortie Methode a surcharger.
Definition Objet_U.cpp:282
Helper class to factorize the readOn method of Objet_U classes.
Definition Param.h:112
void ajouter_flag(const char *keyword, const bool *value)
Register a boolean flag whose mere presence switches it to true.
Definition Param.cpp:474
int preparer_calcul_hyd(DoubleTab &)
int calculer_local(double, DoubleTab &, DoubleTab &, double, double, double, int, int)
int init_lois_paroi_hydraulique() override
int calculer_hyd(DoubleTab &) override
void set_param(Param &param) const override
int calculer_couche_puissance(DoubleTab &, DoubleTab &, double, int, int)
int calculer_u_star_sous_couche_visq(double, double, double, int)
int calculer_u_star_couche_puissance(double, double, double, int)
CLASS: Paroi_std_hyd_EF.
void set_param(Param &param) const override
Classe de base des flux de sortie.
Definition Sortie.h:52
_TYPE_ local_min_vect(Mp_vect_options opt=VECT_REAL_ITEMS) const
Definition TRUSTVect.h:155
virtual void echange_espace_virtuel(IsExchangeBlocking exchange_type=IsExchangeBlocking::DefaultBlocking, const std::string kernel_name="noname")
const DoubleVect & tab_u_star() const