Paroi_loi_WW_scal_VDF.cpp

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#include <Paroi_loi_WW_scal_VDF.h>
#include <Paroi_std_hyd_VDF.h>
#include <Champ_Uniforme.h>
#include <Domaine_Cl_VDF.h>
#include <Dirichlet_paroi_fixe.h>
#include <Dirichlet_paroi_defilante.h>
#include <Probleme_base.h>
#include <Fluide_base.h>
#include <Modele_turbulence_hyd_base.h>
#include <Convection_Diffusion_Concentration.h>
#include <Modele_turbulence_scal_base.h>
#include <Constituant.h>
 
Implemente_instanciable_sans_constructeur(Paroi_loi_WW_scal_VDF,"loi_WW_scalaire_VDF",Paroi_scal_hyd_base_VDF);
 
 
//     printOn()
/////
 
Sortie& Paroi_loi_WW_scal_VDF::printOn(Sortie& s) const
{
  return s << que_suis_je() << " " << le_nom();
}
 
//// readOn
//
 
Entree& Paroi_loi_WW_scal_VDF::readOn(Entree& s)
{
  return s ;
}
 
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
//    Implementation des fonctions de la classe Paroi_loi_WW_scal_VDF
//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
// Loi analytique avec raccordement des comportements
// asymptotique de la temperature adimensionnee T+
// sous-couche conductrice : T+=Pr y+
// domaine logarithmique : T+=2.12*ln(y+)+Beta
double Paroi_loi_WW_scal_VDF::Fthpar(double y_plus,double Pr,double Beta)
{
  static double C_inv = 2.12;
  double Gamma = (0.01*pow(Pr*y_plus,4.))/(1.+5.*pow(Pr,3.)*y_plus);
  double f = Pr*y_plus*exp(-Gamma);
 
  f += (C_inv*log(1.+y_plus) + Beta)*exp(-1./(Gamma+1e-20));
  return f;
}
 
 
int Paroi_loi_WW_scal_VDF::init_lois_paroi()
{
  tab_u_star.resize(le_dom_dis_->nb_faces_bord());
  return Paroi_scal_hyd_base_VDF::init_lois_paroi();
}
 
int Paroi_loi_WW_scal_VDF::calculer_scal(Champ_Fonc_base& diffusivite_turb)
{
  static double C = 1./2.12;
  const Domaine_VDF& domaine_VDF = ref_cast(Domaine_VDF, le_dom_dis_.valeur());
  const IntTab& face_voisins = domaine_VDF.face_voisins();
  DoubleTab& alpha_t = diffusivite_turb.valeurs();
  const Equation_base& eqn_hydr = mon_modele_turb_scal->equation().probleme().equation(0);
  const Fluide_base& le_fluide = ref_cast(Fluide_base,eqn_hydr.milieu());
  const Champ_Don_base& ch_visco_cin = le_fluide.viscosite_cinematique();
 
  const DoubleTab& tab_visco = ch_visco_cin.valeurs();
  int l_unif;
  double visco=-1;
  if (sub_type(Champ_Uniforme,ch_visco_cin))
    {
      l_unif = 1;
      visco = std::max(tab_visco(0,0),DMINFLOAT);
    }
  else
    l_unif = 0;
 
  if ((!l_unif) && (tab_visco.local_min_vect()<DMINFLOAT))
    //   on ne doit pas changer tab_visco ici !
    {
      Cerr << "In Paroi_loi_WW_scal_VDF::calculer_scal : visco = " << tab_visco.local_min_vect() << " <= 0 ? " << finl;
      throw;
    }
  //    tab_visco+=DMINFLOAT;
 
  int ndeb,nfin;
  int elem;
  double dist;
  double d_visco;
 
  // On recupere directement u_star par la loi de paroi. Il ne faut surtout pas
  // utiliser la methode calculer_u_star_avec_cisaillement car c'est faux en QC.
  // En effet,on recupere alors u_star*rho^0.5 et non u_star -> influence sur les
  // flux et l'impression du Nusselt.
 
  const RefObjU& modele_turbulence_hydr = eqn_hydr.get_modele(TURBULENCE);
  const Modele_turbulence_hyd_base& mod_turb_hydr = ref_cast(Modele_turbulence_hyd_base,modele_turbulence_hydr.valeur());
  const Turbulence_paroi_base& loi = mod_turb_hydr.loi_paroi();
  const DoubleVect& tab_ustar = loi.tab_u_star();
  const Convection_Diffusion_std& eqn = mon_modele_turb_scal->equation();
  int schmidt = 0;
  if (sub_type(Convection_Diffusion_Concentration,eqn)) schmidt = 1;
  const Champ_Don_base& alpha = (schmidt==1?ref_cast(Convection_Diffusion_Concentration,eqn).constituant().diffusivite_constituant():le_fluide.diffusivite());
 
  // Boucle sur les bords:
  for (int n_bord=0; n_bord<domaine_VDF.nb_front_Cl(); n_bord++)
    {
 
      // Pour chaque condition limite on regarde son type
      // On applique les lois de paroi thermiques uniquement
      // aux voisinages des parois ou l'on impose la temperature
      // Si l'on est a une paroi adiabatique, le flux a la paroi est connu et nul.
      // Si l'on est a une paroi a flux impose, le flux est connu et il est
      // directement pris a la condition aux limites pour le calcul des flux diffusifs.
 
      const Cond_lim& la_cl = le_dom_Cl_dis_->les_conditions_limites(n_bord);
      if ( (sub_type(Dirichlet_paroi_fixe,la_cl.valeur()))
           || (sub_type(Dirichlet_paroi_defilante,la_cl.valeur())) )
        {
 
          const Front_VF& le_bord = ref_cast(Front_VF,la_cl->frontiere_dis());
          ndeb = le_bord.num_premiere_face();
          nfin = ndeb + le_bord.nb_faces();
 
          //find the associated boundary
          int boundary_index=-1;
          if (domaine_VDF.front_VF(n_bord).le_nom() == le_bord.le_nom())
            boundary_index=n_bord;
          assert(boundary_index >= 0);
 
          for (int num_face=ndeb; num_face<nfin; num_face++)
            {
              elem = face_voisins(num_face,0);
              if (elem == -1)
                elem = face_voisins(num_face,1);
              if (axi)
                dist = domaine_VDF.dist_norm_bord_axi(num_face);
              else
                dist = domaine_VDF.dist_norm_bord(num_face);
              if (l_unif)
                d_visco = visco;
              else
                d_visco = tab_visco[elem];
 
              // ALEX C. 03/12/2002 : Calcul de alpha_t, diffusivite turbulente.
              // La diffusivite turbulente est calculee directement avec nu_t
              // (ou U_tau, c'est pareil) par : alpha_t = nu_t/Pr_t
              // (ou bien avec U_tau : alpha_t = u_tau*C*y)
              // En effet, c'est la valeur qui doit etre donnee dans une couche limite
              // avec nu_t proprement calcule au prealable.
 
              double u_star = tab_ustar(num_face);
              double d_alpha=0.;
              if (sub_type(Champ_Uniforme,alpha))
                d_alpha = alpha.valeurs()(0,0);
              else
                {
                  if (alpha.nb_comp()==1)
                    d_alpha = alpha.valeurs()(elem);
                  else
                    d_alpha = alpha.valeurs()(elem,0);
                }
              double Pr = d_visco/d_alpha;
              double Beta = pow(3.85*pow(Pr,1./3.)-1.3,2.)+2.12*log(Pr);
              alpha_t(elem) = u_star*dist*C;
 
              // L'expression de d_equiv ne tient pas compte de alpha_t comme en VEF
              // Cela dit, c'est normale car c'est lors du calcul du flux que la
              // turbulence est prise en compte.
              // Ne pas uniformiser l'ecriture avec le VEF, car on tombe sur des problemes
              // au niveau des parois contacts entre plusieurs problemes (alpha_t pas recuperable !).
 
              int global_face=num_face;
              int local_face=domaine_VDF.front_VF(boundary_index).num_local_face(global_face);
              equivalent_distance_[boundary_index][local_face] = d_alpha*Fthpar(dist*u_star/d_visco,Pr,Beta)/u_star;
            }
        }
    }
  return 1;
}