Terme_Source_Acceleration_VEF_Face.cpp

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#include <Terme_Source_Acceleration_VEF_Face.h>
#include <Domaine_VEF.h>
#include <Domaine_Cl_VEF.h>
#include <Periodique.h>
#include <Navier_Stokes_std.h>
#include <Champ_Fonc_P0_VEF.h>
#include <Milieu_base.h>
 
Implemente_instanciable(Terme_Source_Acceleration_VEF_Face,"Acceleration_VEF_P1NC",Terme_Source_Acceleration);
 
Sortie& Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::printOn(Sortie& s ) const
{
  return s << que_suis_je() ;
}
 
/*! @brief Appel a Terme_Source_Acceleration::lire_data
 *
 */
Entree& Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::readOn(Entree& s )
{
  lire_data(s);
  return s;
}
 
/*! @brief Methode appelee par Source_base::completer() apres associer_domaines Remplit les ref.
 *
 * aux domaines et domaine_cl
 *
 */
void Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::associer_domaines(const Domaine_dis_base& domaine_dis,
                                                           const Domaine_Cl_dis_base& domaine_Cl_dis)
{
  if (je_suis_maitre())
    Cerr << "Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::associer_domaines" << finl;
  le_dom_VEF_    = ref_cast(Domaine_VEF, domaine_dis);
  le_dom_Cl_VEF_ = ref_cast(Domaine_Cl_VEF, domaine_Cl_dis);
}
 
/*! @brief Fonction outil pour Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::ajouter Ajout des contributions d'une liste contigue de faces du terme source de translation:
 *
 *    s_face = terme_source * rho
 *    resu  += integrale (s_face) sur le volume de controle de la vitesse.
 *   On traite les cas suivants:
 *     rho = reference nulle (=> rho = 1.)  sinon rho != nul
 *     faces de bord => sortie libre
 *     periodicite
 *     symetrie car en VEF la vitesse sur la face de bord peut ne pas etre nul (V_tangentielle)
 *     faces_internes
 *
 */
static void TSAVEF_ajouter_liste_faces(const int premiere_face, const int derniere_face,
                                       const DoubleVect& volumes_entrelaces,
                                       const DoubleVect& volumes_elements,
                                       const DoubleVect& porosite_surf,
                                       const IntTab&      face_voisins,
                                       const OBS_PTR(Champ_base) & ref_rho,
                                       const DoubleTab&   terme_source,
                                       DoubleTab& s_face,
                                       DoubleTab& resu)
{
  int num_face;
  // Pointeur constant sur tableau constant.
  // Pointeur nul si ref_rho_ est une reference nulle.
  const DoubleTab * const rho_elem =
    (bool(ref_rho)) ? &(ref_rho->valeurs()) : 0;
  const int dim = Objet_U::dimension;
 
  for (num_face=premiere_face; num_face<derniere_face; num_face++)
    {
      const double vol = volumes_entrelaces(num_face)*porosite_surf(num_face);
      double src[3] = {0., 0., 0.};
      int j;
 
      for (j = 0; j < dim; j++)
        src[j] = terme_source(num_face, j);
 
      double rho = 1.;
 
      // Calcul d'un rho moyen sur le volume de controle de la vitesse
      if (rho_elem)
        {
          const int elem0 = face_voisins(num_face,0);
          const int elem1 = face_voisins(num_face,1);
          double rho0 = 0, rho1 = 0, vol0 = 0, vol1 = 0;
          if (elem0 >= 0)
            {
              rho0 = (*rho_elem)(elem0);
              vol0 = volumes_elements(elem0);
            }
          if (elem1 >= 0)
            {
              rho1 = (*rho_elem)(elem1);
              vol1 = volumes_elements(elem1);
            }
          rho = (rho0 * vol0 + rho1 * vol1) / (vol0 + vol1);
        }
 
      for (j = 0; j < dim; j++)
        {
          double a = src[j] * rho;
          s_face(num_face, j) = a;
          // Integrale sur le volume de controle :
          resu(num_face, j) += a * vol;
        }
    }
}
 
/*! @brief Ajoute le terme (la_source_ * rho * volume_entrelace) au champ resu.
 *
 * On suppose que resu est discretise comme la vitesse.
 *   L'espace virtuel de "resu" n'est PAS mis a jour !
 *
 *   Commentaire sur le schema: L'acceleration d/dt(v) est calculee aux elements,
 *    puis multipliee par "rho" aux elements, puis evaluee aux faces par une
 *    moyenne sur les elements voisins de la face. C'est un premier essai, pas
 *    forcement la meilleure idee. Comme l'acceleration depend de la vitesse qui
 *    est aux faces, on passe par deux interpolations successives.
 *  Effet de bord:
 *   On met (la_source_ * rho) dans terme_source_post_
 *
 */
DoubleTab& Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::ajouter(DoubleTab& resu) const
{
  const Domaine_VF&     domaine               = le_dom_VEF_.valeur();
  const Domaine_Cl_dis_base& domaine_Cl       = le_dom_Cl_VEF_.valeur();
  const IntTab&      face_voisins       = domaine.face_voisins();
  const DoubleVect& porosite_surf      = equation().milieu().porosite_face();
  const DoubleVect& volumes_entrelaces = domaine.volumes_entrelaces();
 
  DoubleTab& s_face = get_set_terme_source_post().valeurs();
  s_face = 0.;
 
  // Calcul de la_source_ en fonction des champs d'acceleration et de la
  // vitesse du fluide.
  const int dim     = Objet_U::dimension;
  const int nb_faces = resu.dimension(0);
  DoubleTab acceleration_aux_faces(nb_faces, dim);
  calculer_la_source(acceleration_aux_faces);
 
  // Boucle sur les conditions limites pour traiter les faces de bord
 
  for (int n_bord = 0; n_bord < domaine.nb_front_Cl(); n_bord++)
    {
      // pour chaque Condition Limite on regarde son type
      // Si face de Dirichlet on ne fait rien
      // Si face de Neumann, Periodique ou de Symetrie on calcule la contribution au terme source
      const Cond_lim& la_cl = domaine_Cl.les_conditions_limites(n_bord);
      const Front_VF& le_bord = ref_cast(Front_VF,la_cl->frontiere_dis());
      const int ndeb = le_bord.num_premiere_face();
      const int nfin = ndeb + le_bord.nb_faces();
 
      TSAVEF_ajouter_liste_faces(ndeb, nfin,
                                 volumes_entrelaces,
                                 domaine.volumes(),
                                 porosite_surf,
                                 face_voisins,
                                 ref_rho_,
                                 acceleration_aux_faces,
                                 s_face,
                                 resu);
 
    }
  // Boucle sur les faces internes
  {
    const int ndeb = domaine.premiere_face_int();
    const int nfin = domaine.nb_faces();
    TSAVEF_ajouter_liste_faces(ndeb, nfin,
                               volumes_entrelaces,
                               domaine.volumes(),
                               porosite_surf,
                               face_voisins,
                               ref_rho_,
                               acceleration_aux_faces,
                               s_face,
                               resu);
  }
 
  {
    // Force la periodicite
    int nb_comp=resu.line_size();
    for (int n_bord=0; n_bord<domaine.nb_front_Cl(); n_bord++)
      {
        const Cond_lim& la_cl = domaine_Cl.les_conditions_limites(n_bord);
        if (sub_type(Periodique,la_cl.valeur()))
          {
            const Periodique& la_cl_perio = ref_cast(Periodique,la_cl.valeur());
            const Front_VF& le_bord = ref_cast(Front_VF,la_cl->frontiere_dis());
            int nb_faces_bord=le_bord.nb_faces();
            ArrOfInt fait(nb_faces_bord);
            fait = 0;
            for (int ind_face=0; ind_face<nb_faces_bord; ind_face++)
              {
                if (fait[ind_face] == 0)
                  {
                    int ind_face_associee = la_cl_perio.face_associee(ind_face);
                    fait[ind_face] = 1;
                    fait[ind_face_associee] = 1;
                    int face = le_bord.num_face(ind_face);
                    int face_associee = le_bord.num_face(ind_face_associee);
                    for (int comp=0; comp<nb_comp; comp++)
                      {
                        double val = 0.5*(resu(face_associee, comp)+resu(face, comp));
                        resu(face, comp)=resu(face_associee, comp) = val;
                      }
                  }// if fait
              }// for face
          }// sub_type Perio
      }
  }
  return resu;
}
 
/*! @brief Calcul du champ de vitesse trois composantes aux faces a partir du champ de vitesse aux faces de eq_hydraulique_.
 *
 * inconnue().
 *   En VEF: rien a faire. On ne se sert pas du stockage fourni en
 *   parametre, on renvoie N.S.inconnue()
 *
 * @param (v_faces_stockage) tableau ou stocker le resultat s'il y a des calculs a faire. En vef, on ne s'en sert pas
 */
const DoubleTab& Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::calculer_vitesse_faces(DoubleTab& v_faces_stockage) const
{
  return get_eq_hydraulique().inconnue().valeurs();
}
 
/*! @brief Associe le champ de masse volumique=> Le terme source calcule sera alors homogene a d/dt(integrale(rho*v)).
 *
 * @param (champ_rho) un champ de type Champ_Fonc_P0_VEF qui sera utilise lors des appels a "ajouter()" pour evaluer la masse volumique.
 */
 
void Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::associer_champ_rho(const Champ_base& champ_rho)
{
  // Il faut que le champ soit discretise aux elements: possibilite
  // d'autoriser d'autres types si besoin (Champ_Don, Champ_Inc, etc.)
  // du moment que c'est des champs P0.
  if (!sub_type(Champ_Fonc_P0_VEF, champ_rho))
    {
      Cerr << "Erreur dans Terme_Source_Acceleration_VEF_Face::associer_champ_rho" << finl;
      Cerr << " Le champ de masse volumique doit etre de type Champ_Fonc_P0_VEF" << finl;
      Cerr << " Type du champ associe : " << champ_rho.que_suis_je() << finl;
      Cerr << " Nom du champ associe :  " << champ_rho.le_nom() << finl;
      assert(0);
      exit();
    }
  ref_rho_ = champ_rho;
}