TrioCFD 1.9.8
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Paroi_std_hyd_VEF_diphasique.cpp
1/****************************************************************************
2* Copyright (c) 2019, CEA
3* All rights reserved.
4*
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6* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.
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9*
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13*
14*****************************************************************************/
15
16#include <Champ_P1NC.h>
17#include <Fluide_Incompressible.h>
18#include <Fluide_Diphasique.h>
19#include <Dirichlet_paroi_defilante.h>
20#include <Debog.h>
21#include <EcrFicPartage.h>
22#include <Modele_turbulence_hyd_Longueur_Melange_base.h>
23#include <Modele_turbulence_hyd_combinaison.h>
24#include <Paroi_rugueuse.h>
25#include <Paroi_decalee_Robin.h>
26#include <Paroi_std_hyd_VEF_diphasique.h>
27#include <Transport_Interfaces_FT_Disc.h>
28#include <Probleme_base.h>
29#include <Champ_Uniforme.h>
30
31Implemente_instanciable( Paroi_std_hyd_VEF_diphasique, "loi_standard_hydr_diphasique_VEF", Paroi_std_hyd_VEF ) ;
32
34{
35 return os << que_suis_je() << " " << le_nom();
36}
37
39{
41 return is;
42}
43
44extern double norm_vit_lp(const ArrOfDouble& vit,int face,const Domaine_VEF& domaine,ArrOfDouble& val);
45/* Codee classe mere
46double norm_vit_lp(const ArrOfDouble& vit,int face,const Domaine_VEF& domaine,ArrOfDouble& val)
47{
48 // A reverser dans VEF/Domaine (?)
49
50 const DoubleTab& face_normale = domaine.face_normales();
51 int dim=Objet_U::dimension;
52 ArrOfDouble r(dim);
53 double psc,norm_vit;
54
55 for(int i=0; i<dim; i++) r[i]=face_normale(face,i);
56
57 r/=norme_array(r);
58 psc = dotproduct_array(r,vit);
59
60 if(dim==3) norm_vit = vitesse_tangentielle(vit[0],vit[1],vit[2],r[0],r[1],r[2]);
61 else norm_vit = vitesse_tangentielle(vit[0],vit[1],r[0],r[1]);
62
63 for(int i=0; i<dim; i++) val[i]=(vit[i]-psc*r[i])/(norm_vit+DMINFLOAT);
64
65 return norm_vit;
66} */
67
68
69int Paroi_std_hyd_VEF_diphasique::calculer_hyd(DoubleTab& tab_nu_t,DoubleTab& tab_k)
70{
71 const Domaine_VEF& domaine_VEF = ref_cast(Domaine_VEF, le_dom_dis_.valeur());
72 const IntTab& face_voisins = domaine_VEF.face_voisins();
73 const Equation_base& eqn_hydr = mon_modele_turb_hyd->equation();
74 const DoubleTab& vitesse = eqn_hydr.inconnue().valeurs();
75 // Physical properties of both phases
76 const Fluide_Diphasique& le_fluide = ref_cast(Fluide_Diphasique, eqn_hydr.milieu());
77 const Fluide_Incompressible& phase_1 = le_fluide.fluide_phase(1);
78 const Fluide_Incompressible& phase_0 = le_fluide.fluide_phase(0);
79 const Champ_Don_base& ch_visco_cin_ph1 = phase_1.viscosite_cinematique();
80 const Champ_Don_base& ch_visco_cin_ph0 = phase_0.viscosite_cinematique();
81 const DoubleTab& tab_visco_ph1 = phase_1.viscosite_cinematique().valeurs();
82 const DoubleTab& tab_visco_ph0 = phase_0.viscosite_cinematique().valeurs();
83 const double delta_nu = tab_visco_ph1(0,0) - tab_visco_ph0(0,0);
84
85 // One way to get the Transport equation to pass the indicator DoubleTab
86 const Domaine_Cl_dis_base& domaine_Cl_dis_base = eqn_hydr.domaine_Cl_dis();
87 const Equation_base& eqn_trans = domaine_Cl_dis_base.equation().probleme().equation("Transport_Interfaces_FT_Disc");
88 const Transport_Interfaces_FT_Disc& eqn_interf = ref_cast(Transport_Interfaces_FT_Disc, eqn_trans);
89 const DoubleTab& indic = eqn_interf.inconnue().valeurs();
90
91 const Domaine& domaine = domaine_VEF.domaine();
92 int nfac = domaine.nb_faces_elem();
93
94 double visco_ph0=-1;
95 int l_unif;
96
97 if (sub_type(Champ_Uniforme,ch_visco_cin_ph1) && sub_type(Champ_Uniforme,ch_visco_cin_ph0))
98 {
99 visco_ph0 = std::max(tab_visco_ph0(0,0),DMINFLOAT);
100 l_unif = 1;
101 }
102 else
103 l_unif = 0;
104 if ((!l_unif) && ((tab_visco_ph1.local_min_vect()<DMINFLOAT) || (tab_visco_ph0.local_min_vect()<DMINFLOAT) ))
105 {
106 Cerr << "Negative viscosity !!!" << finl;
108 }
109
110 double dist=-1,d_visco=-1;
111 double u_plus_d_plus,u_plus,d_plus,u_star;
112 double k,eps;
113 ArrOfDouble val(dimension);
114 ArrOfDouble vit(dimension);
116
117 double dist_corr=1.;
118 double coef_vit=nfac;
119 if (sub_type(Champ_P1NC,eqn_hydr.inconnue()))
120 {
121 dist_corr=double(dimension+1)/double(dimension);
122 coef_vit=nfac-1;
123 }
124
125 bool LM =(sub_type(Modele_turbulence_hyd_Longueur_Melange_base,mon_modele_turb_hyd.valeur()) ? 1 : 0); // Longueur de Melange
126 bool COMB =(sub_type(Modele_turbulence_hyd_combinaison,mon_modele_turb_hyd.valeur()) ? 1 : 0); //Modele Combinaison (fonction analytique et (ou) dependance a des champs sources)
127
128 // Loop on boundaries
129 int nb_bords=domaine_VEF.nb_front_Cl();
130 for (int n_bord=0; n_bord<nb_bords; n_bord++)
131 {
132 const Cond_lim& la_cl = le_dom_Cl_dis_->les_conditions_limites(n_bord);
133
134 // Only Dirichlet conditions:
135 if (sub_type(Dirichlet_paroi_fixe,la_cl.valeur()) || (sub_type(Dirichlet_paroi_defilante,la_cl.valeur())))
136 {
137 // Recuperation de la valeur Erugu
138 double erugu=Erugu;
139 if (sub_type(Paroi_rugueuse,la_cl.valeur()))
140 erugu=ref_cast(Paroi_rugueuse,la_cl.valeur()).get_erugu();
141
142 const Front_VF& le_bord = ref_cast(Front_VF,la_cl->frontiere_dis());
143 const IntTab& elem_faces = domaine_VEF.elem_faces();
144
145 // Loop on real faces
146 int ndeb = 0;
147 int nfin = le_bord.nb_faces_tot();
148
149 for (int ind_face=ndeb; ind_face<nfin; ind_face++)
150 {
151 int num_face=le_bord.num_face(ind_face);
152 int elem = face_voisins(num_face,0);
153
154 vit=0.;
155 for (int i=0; i<nfac; i++)
156 {
157 int face=elem_faces(elem,i);
158 for (int j=0; j<dimension; j++)
159 vit[j]+=(vitesse(face,j)-vitesse(num_face,j)); // permet de soustraire la vitesse de glissement eventuelle
160 }
161 vit /= coef_vit;
162 dist = distance_face_elem(num_face,elem,domaine_VEF);
163 dist *= dist_corr; // pour passer du centre de gravite au milieu des faces en P1NC
164
165 double norm_v = norm_vit_lp(vit,num_face,domaine_VEF,val);
166
167 if (l_unif)
168 d_visco = visco_ph0 + indic(elem) * delta_nu;
169 else
170 d_visco = (tab_visco_ph0.nb_dim()==1 ? (tab_visco_ph0(elem) + indic(elem) * delta_nu) : (tab_visco_ph0(elem,0) + indic(elem) * delta_nu));
171
172 u_plus_d_plus = norm_v*dist/d_visco;
173
174 u_plus = calculer_u_plus(ind_face,u_plus_d_plus,erugu);
175
177 {
178 if(u_plus)
179 {
180 u_star = norm_v/u_plus ;
181 d_plus = u_plus_d_plus/u_plus ;
182 }
183 else
184 {
185 u_star = 0.;
186 d_plus = 0.;
187 }
188 }
189 else
190 {
191 u_star = u_star_impose_;
192 d_plus = 0.;
193 }
194
195 calculer_k_eps(k,eps,d_plus,u_star,d_visco,dist,Cmu_,Kappa_);
196
197 // Calcul de la contrainte tangentielle
198 for (int j=0; j<dimension; j++)
199 Cisaillement_paroi_(num_face,j) = u_star*u_star*val[j];
200
201 // Remplissage des tableaux (dans le cas de Longueur de melange on laisse la viscosite telle quelle)
202 tab_k(elem) = k;
203
204 if((!LM) && (!COMB)) tab_nu_t(elem) = Cmu_*k*k/(eps+DMINFLOAT);
205
206 uplus_(num_face) = u_plus;
207 tab_d_plus_(num_face) = d_plus;
208 tab_u_star_(num_face) = u_star;
209
210 // Modification de nu_t (et par consequent lambda_t) pour exploiter la valeur de nu_t (lambda_t) en y=deq_lam.
211 // La valeur de dist_corr n est valable que dans le cas particuler ou nu_t est fonction lineaire de y
212 if (COMB)
213 {
214 Modele_turbulence_hyd_combinaison& modele_turb = ref_cast(Modele_turbulence_hyd_combinaison,mon_modele_turb_hyd.valeur());
215 if (modele_turb.nombre_sources()==0)
216 tab_nu_t(elem) *= dist_corr;
217 }
218
219 } // End loop on real faces
220
221 } // End Dirichlet conditions
222
223 // Robin condition:
224 else if (sub_type(Paroi_decalee_Robin,la_cl.valeur()))
225 {
226 // Recuperation de la valeur Erugu
227 double erugu=Erugu;
228
229 const Front_VF& le_bord = ref_cast(Front_VF,la_cl->frontiere_dis());
230 const Paroi_decalee_Robin& Paroi = ref_cast(Paroi_decalee_Robin,la_cl.valeur());
231 const DoubleTab& normales = domaine_VEF.face_normales();
232 double delta = Paroi.get_delta();
233
234 // Loop on real faces
235 int ndeb = 0;
236 int nfin = le_bord.nb_faces_tot();
237 for (int ind_face=ndeb; ind_face<nfin; ind_face++)
238 {
239 int num_face = le_bord.num_face(ind_face);
240 int elem = face_voisins(num_face,0);
241
242 double psc=0, norm=0;
243 double norm_v=0;
244
245 for(int comp=0; comp<dimension; comp++)
246 {
247 psc += vitesse(num_face,comp)*normales(num_face,comp);
248 norm += normales(num_face,comp)*normales(num_face,comp);
249 }
250 // psc /= norm; // Fixed bug: Arithmetic exception
251 if (std::fabs(norm)>=DMINFLOAT) psc/=norm;
252
253 for(int comp=0; comp<dimension; comp++)
254 {
255 val[comp]=vitesse(num_face,comp)-psc*normales(num_face,comp);
256 norm_v += val[comp]*val[comp];
257 }
258
259 norm_v = sqrt(norm_v);
260 val /= norm_v;
261 dist = delta;
262
263 // Common to Dirichlet
264
265 if (l_unif)
266 d_visco = visco_ph0 + indic(elem) * delta_nu;
267 else
268 d_visco = (tab_visco_ph0.nb_dim()==1 ? (tab_visco_ph0(elem) + indic(elem) * delta_nu) : (tab_visco_ph0(elem,0) + indic(elem) * delta_nu));
269
270 u_plus_d_plus = norm_v*dist/d_visco;
271
272 u_plus = calculer_u_plus(ind_face,u_plus_d_plus,erugu);
273
275 {
276 if(u_plus)
277 {
278 u_star = norm_v/u_plus ;
279 d_plus = u_plus_d_plus/u_plus ;
280 }
281 else
282 {
283 u_star = 0.;
284 d_plus = 0.;
285 }
286 }
287 else
288 {
289 u_star = u_star_impose_;
290 d_plus = 0.;
291 }
292
293 calculer_k_eps(k,eps,d_plus,u_star,d_visco,dist,Cmu_,Kappa_);
294
295 // Calcul de la contrainte tangentielle
296 for (int j=0; j<dimension; j++)
297 Cisaillement_paroi_(num_face,j) = u_star*u_star*val[j];
298
299 // Remplissage des tableaux (dans le cas de Longueur de melange on laisse la viscosite telle quelle)
300 tab_k(elem) = k;
301
302 if((!LM) && (!COMB)) tab_nu_t(elem) = Cmu_*k*k/(eps+DMINFLOAT);
303
304 uplus_(num_face) = u_plus;
305 tab_d_plus_(num_face) = d_plus;
306 tab_u_star_(num_face) = u_star;
307
308 // Modification de nu_t (et par consequent lambda_t) pour exploiter la valeur de nu_t (lambda_t) en y=deq_lam.
309 // La valeur de dist_corr n est valable que dans le cas particuler ou nu_t est fonction lineaire de y
310 if (COMB)
311 {
312 Modele_turbulence_hyd_combinaison& modele_turb = ref_cast(Modele_turbulence_hyd_combinaison,mon_modele_turb_hyd.valeur());
313 if (modele_turb.nombre_sources()==0)
314 tab_nu_t(elem) *= dist_corr;
315 }
316
317 // End common to Dirichlet
318
319 } // End loop on real faces
320
321 } // End Robin condition
322
323 } // End loop on boundaries
324
325 Cisaillement_paroi_.echange_espace_virtuel();
326 tab_nu_t.echange_espace_virtuel();
328 Debog::verifier("Paroi_std_hyd_VEF::calculer_hyd k",tab_k);
329 Debog::verifier("Paroi_std_hyd_VEF::calculer_hyd tab_nu_t",tab_nu_t);
330 Debog::verifier("Paroi_std_hyd_VEF::calculer_hyd Cisaillement_paroi_",Cisaillement_paroi_);
331
332 return 1;
333} // fin du calcul_hyd (nu-t)
334
336{
337 Cerr << " Paroi_std_hyd_VEF_diphasique::calculer_hyd(DoubleTab& tab_k_eps) " << finl;
338 Cerr << "on ne doit pas entrer dans cette methode" << finl;
339 Cerr << " car elle est definie uniquement pour la LES " << finl ;
341 return 1 ;
342} // fin de calcul_hyd (K-eps)
343
344
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
static void verifier(const char *const msg, double)
Definition Debog.cpp:21
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_faces_elem(int=0) const
Renvoie le nombre de face de type i des elements geometriques constituants le domaine.
Definition Domaine.h:484
classe Domaine_Cl_dis_base Les objets Domaine_Cl_dis_base representent les conditions aux limites
class Domaine_VEF
Definition Domaine_VEF.h:54
virtual double face_normales(int face, int comp) const
Definition Domaine_VF.h:47
int elem_faces(int i, int j) const
renvoie le numero de le ieme face de la maille num_elem la facon dont ces faces sont numerotees est
Definition Domaine_VF.h:543
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
virtual Domaine_Cl_dis_base & domaine_Cl_dis()
Renvoie le domaine des conditions aux limite discretisee associee a l'equation.
Probleme_base & probleme()
Renvoie le probleme associe a l'equation.
const Fluide_Incompressible & fluide_phase(int la_phase) const
classe Fluide_Incompressible Cette classe represente un d'un fluide incompressible ainsi que
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
Classe Modele_turbulence_hyd_Longueur_Melange_base Classe representant le modele de turbulence Longue...
Classe Modele_turbulence_hyd_combinaison Classe representant un modele de turbulence exprime a partir...
const Equation_base & equation() const
Renvoie la reference sur l'equation pointe par MorEqn::mon_equation.
Definition MorEqn.h:62
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
: class Paroi_std_hyd_VEF_diphasique
KOKKOS_FUNCTION int calculer_k_eps(double &, double &, double, double, double, double, const double, const double)
double calculer_u_plus(const int, const double, const double erugu)
virtual const Equation_base & equation(int) const =0
static void exit(int exit_code=-1)
Routine de sortie de TRUST dans une region Kokkos.
Definition Process.cpp:455
Classe de base des flux de sortie.
Definition Sortie.h:52
int nb_dim() const
Definition TRUSTTab.h:199
_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 Champ_Inc_base & inconnue() const override