ENH: Adding PengRobinsonGas real gas Eq of State
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Sergio Ferraris
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872f78f036
commit
ed7c86f87c
5 changed files with 720 additions and 2 deletions
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License
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License
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@ -28,6 +28,7 @@ License
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#include "specie.H"
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#include "specie.H"
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#include "perfectGas.H"
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#include "perfectGas.H"
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#include "PengRobinsonGas.H"
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#include "hConstThermo.H"
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#include "hConstThermo.H"
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#include "eConstThermo.H"
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#include "eConstThermo.H"
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#include "janafThermo.H"
|
#include "janafThermo.H"
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@ -38,6 +39,9 @@ License
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#include "constTransport.H"
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#include "constTransport.H"
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#include "sutherlandTransport.H"
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#include "sutherlandTransport.H"
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#include "hPolynomialThermo.H"
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#include "polynomialTransport.H"
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#include "hePsiThermo.H"
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#include "hePsiThermo.H"
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#include "pureMixture.H"
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#include "pureMixture.H"
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@ -84,6 +88,41 @@ makeThermo
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specie
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specie
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);
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);
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makeThermo
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(
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psiThermo,
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hePsiThermo,
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pureMixture,
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sutherlandTransport,
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sensibleEnthalpy,
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hConstThermo,
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PengRobinsonGas,
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specie
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);
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makeThermo
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(
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psiThermo,
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hePsiThermo,
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pureMixture,
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polynomialTransport,
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sensibleEnthalpy,
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hPolynomialThermo,
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PengRobinsonGas,
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specie
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);
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makeThermo
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(
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psiThermo,
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hePsiThermo,
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pureMixture,
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polynomialTransport,
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sensibleEnthalpy,
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janafThermo,
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PengRobinsonGas,
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specie
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);
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/* * * * * * * * * * * * * * Internal-energy-based * * * * * * * * * * * * * */
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/* * * * * * * * * * * * * * Internal-energy-based * * * * * * * * * * * * * */
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@ -2,7 +2,7 @@
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License
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License
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@ -31,6 +31,7 @@ License
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#include "incompressiblePerfectGas.H"
|
#include "incompressiblePerfectGas.H"
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||||||
#include "rhoConst.H"
|
#include "rhoConst.H"
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#include "perfectFluid.H"
|
#include "perfectFluid.H"
|
||||||
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#include "PengRobinsonGas.H"
|
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#include "hConstThermo.H"
|
#include "hConstThermo.H"
|
||||||
#include "janafThermo.H"
|
#include "janafThermo.H"
|
||||||
#include "sensibleEnthalpy.H"
|
#include "sensibleEnthalpy.H"
|
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@ -162,6 +163,41 @@ makeThermo
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specie
|
specie
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);
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);
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makeThermo
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(
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rhoThermo,
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heRhoThermo,
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pureMixture,
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sutherlandTransport,
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sensibleEnthalpy,
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hConstThermo,
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PengRobinsonGas,
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|
specie
|
||||||
|
);
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|
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|
makeThermo
|
||||||
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(
|
||||||
|
rhoThermo,
|
||||||
|
heRhoThermo,
|
||||||
|
pureMixture,
|
||||||
|
polynomialTransport,
|
||||||
|
sensibleEnthalpy,
|
||||||
|
hPolynomialThermo,
|
||||||
|
PengRobinsonGas,
|
||||||
|
specie
|
||||||
|
);
|
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|
|
||||||
|
makeThermo
|
||||||
|
(
|
||||||
|
rhoThermo,
|
||||||
|
heRhoThermo,
|
||||||
|
pureMixture,
|
||||||
|
polynomialTransport,
|
||||||
|
sensibleEnthalpy,
|
||||||
|
janafThermo,
|
||||||
|
PengRobinsonGas,
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||||||
|
specie
|
||||||
|
);
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// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
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// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
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@ -0,0 +1,164 @@
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\\ / O peration |
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\\ / A nd | Copyright (C) 1991-2007 OpenCFD Ltd.
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\\/ M anipulation |
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License
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This file is part of OpenFOAM.
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OpenFOAM is free software; you can redistribute it and/or modify it
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under the terms of the GNU General Public License as published by the
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Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
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option) any later version.
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OpenFOAM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
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|
ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
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|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License
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for more details.
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You should have received a copy of the GNU General Public License
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along with OpenFOAM; if not, write to the Free Software Foundation,
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Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
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Description
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|
Perfect gas equation of state.
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\*---------------------------------------------------------------------------*/
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#include "PengRobinsonGas.H"
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|
#include "IOstreams.H"
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// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
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|
||||||
|
namespace Foam
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
PengRobinsonGas<Specie>::PengRobinsonGas(Istream& is)
|
||||||
|
:
|
||||||
|
Specie(is),
|
||||||
|
Tc_(readScalar(is)),
|
||||||
|
Pc_(readScalar(is)),
|
||||||
|
omega_(readScalar(is))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
is.check("PengRobinsonGas<Specie>::PengRobinsonGas(Istream& is)");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
Foam::PengRobinsonGas<Specie>::PengRobinsonGas
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const dictionary& dict
|
||||||
|
)
|
||||||
|
:
|
||||||
|
Specie(dict),
|
||||||
|
Tc_(readScalar(dict.subDict("equationOfState").lookup("Tc"))),
|
||||||
|
Pc_(readScalar(dict.subDict("equationOfState").lookup("Pc"))),
|
||||||
|
omega_(readScalar(dict.subDict("equationOfState").lookup("omega")))
|
||||||
|
{}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * Friend Operators * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
PengRobinsonGas<Specie> operator+
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg1,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg2
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar nMoles = pg1.nMoles() + pg2.nMoles();
|
||||||
|
scalar molr1 = pg1.nMoles()/nMoles;
|
||||||
|
scalar molr2 = pg2.nMoles()/nMoles;
|
||||||
|
|
||||||
|
return PengRobinsonGas<Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
static_cast<const Specie&>(pg1)
|
||||||
|
+ static_cast<const Specie&>(pg2),
|
||||||
|
molr1*pg1.Tc_ + molr2*pg2.Tc_,
|
||||||
|
molr1*pg1.Pc_ + molr2*pg2.Pc_,
|
||||||
|
molr1*pg1.omega_ + molr2*pg2.omega_
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
PengRobinsonGas<Specie> operator-
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg1,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg2
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar nMoles = pg1.nMoles() + pg2.nMoles();
|
||||||
|
scalar molr1 = pg1.nMoles()/nMoles;
|
||||||
|
scalar molr2 = pg2.nMoles()/nMoles;
|
||||||
|
|
||||||
|
return PengRobinsonGas<Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
static_cast<const Specie&>(pg1)
|
||||||
|
- static_cast<const Specie&>(pg2),
|
||||||
|
molr1*pg1.Tc_ - molr2*pg2.Tc_,
|
||||||
|
molr1*pg1.Pc_ - molr2*pg2.Pc_,
|
||||||
|
molr1*pg1.omega_ - molr2*pg2.omega_
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
PengRobinsonGas<Specie> operator*
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const scalar s,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return PengRobinsonGas<Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
s*static_cast<const Specie&>(pg),
|
||||||
|
pg.Tc_,
|
||||||
|
pg.Pc_,
|
||||||
|
pg.omega_
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
PengRobinsonGas<Specie> operator==
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg1,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg2
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return pg2 - pg1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * Ostream Operator * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
Ostream& operator<<
|
||||||
|
(
|
||||||
|
Ostream& os,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
os << static_cast<const Specie&>(pg)
|
||||||
|
<< token::SPACE << pg.Tc_
|
||||||
|
<< token::SPACE << pg.Pc_
|
||||||
|
<< token::SPACE << pg.omega_;
|
||||||
|
|
||||||
|
os.check
|
||||||
|
(
|
||||||
|
"Ostream& operator<<(Ostream& os, const PengRobinsonGas<Specie>& st)"
|
||||||
|
);
|
||||||
|
return os;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
} // End namespace Foam
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,240 @@
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/*---------------------------------------------------------------------------*\
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License
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||||||
|
This file is part of OpenFOAM.
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|
OpenFOAM is free software: you can redistribute it and/or modify it
|
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|
under the terms of the GNU General Public License as published by
|
||||||
|
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
|
||||||
|
(at your option) any later version.
|
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||||||
|
OpenFOAM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
|
||||||
|
ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
|
||||||
|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License
|
||||||
|
for more details.
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||||||
|
|
||||||
|
You should have received a copy of the GNU General Public License
|
||||||
|
along with OpenFOAM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
|
||||||
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||||||
|
Class
|
||||||
|
Foam::PengRobinsonGas
|
||||||
|
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||||||
|
Description
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||||||
|
PengRobinsonGas gas equation of state.
|
||||||
|
|
||||||
|
SourceFiles
|
||||||
|
PengRobinsonGasI.H
|
||||||
|
PengRobinsonGas.C
|
||||||
|
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifndef PengRobinsonGas_H
|
||||||
|
#define PengRobinsonGas_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "autoPtr.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Foam
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
// Forward declaration of friend functions and operators
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie> class PengRobinsonGas;
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas<Specie> operator+
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas<Specie> operator-
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas<Specie> operator*
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const scalar,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas<Specie> operator==
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
Ostream& operator<<
|
||||||
|
(
|
||||||
|
Ostream&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
Class PengRobinsonGas Declaration
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
class PengRobinsonGas
|
||||||
|
:
|
||||||
|
public Specie
|
||||||
|
{
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
// Private data
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Critical Temperature [K]
|
||||||
|
scalar Tc_;
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Critical Pressure [Pa]
|
||||||
|
scalar Pc_;
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Accentric factor [-]
|
||||||
|
scalar omega_;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
|
||||||
|
// Constructors
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Construct from components
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const Specie& sp,
|
||||||
|
const scalar& Tc,
|
||||||
|
const scalar& Pc,
|
||||||
|
const scalar& omega
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Construct from Istream
|
||||||
|
PengRobinsonGas(Istream&);
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Construct from dictionary
|
||||||
|
PengRobinsonGas(const dictionary& dict);
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Construct as named copy
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas(const word& name, const PengRobinsonGas&);
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Construct and return a clone
|
||||||
|
inline autoPtr<PengRobinsonGas> clone() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Selector from Istream
|
||||||
|
inline static autoPtr<PengRobinsonGas> New(Istream& is);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Selector from dictionary
|
||||||
|
inline static autoPtr<PengRobinsonGas> New
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const dictionary& dict
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Member functions
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Return the instantiated type name
|
||||||
|
static word typeName()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return "PengRobinsonGas<" + word(Specie::typeName_()) + '>';
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
// Fundamental properties
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//- Is the equation of state is incompressible i.e. rho != f(p)
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||||||
|
static const bool incompressible = false;
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||||||
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|
||||||
|
//- Is the equation of state is isochoric i.e. rho = const
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||||||
|
static const bool isochoric = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Return density [kg/m^3]
|
||||||
|
inline scalar rho(scalar p, scalar T) const;
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Return compressibility rho/p [s^2/m^2]
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||||||
|
inline scalar psi(scalar p, scalar T) const;
|
||||||
|
|
||||||
|
//- Return compression factor []
|
||||||
|
inline scalar Z(scalar p, scalar T) const;
|
||||||
|
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//- Return (cp - cv) [J/(kmol K]
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||||||
|
inline scalar cpMcv(scalar p, scalar T) const;
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||||||
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||||||
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|
||||||
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// IO
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|
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||||||
|
//- Write to Ostream
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|
void write(Ostream& os) const;
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|
// Member operators
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inline void operator+=(const PengRobinsonGas&);
|
||||||
|
inline void operator-=(const PengRobinsonGas&);
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|
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inline void operator*=(const scalar);
|
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// Friend operators
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friend PengRobinsonGas operator+ <Specie>
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(
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||||||
|
const PengRobinsonGas&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
friend PengRobinsonGas operator- <Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
friend PengRobinsonGas operator* <Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const scalar s,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
friend PengRobinsonGas operator== <Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ostream Operator
|
||||||
|
|
||||||
|
friend Ostream& operator<< <Specie>
|
||||||
|
(
|
||||||
|
Ostream&,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas&
|
||||||
|
);
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
} // End namespace Foam
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "PengRobinsonGasI.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef NoRepository
|
||||||
|
# include "PengRobinsonGas.C"
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,239 @@
|
||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
========= |
|
||||||
|
\\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
|
||||||
|
\\ / O peration |
|
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|
\\ / A nd | Copyright (C) 2014 OpenFOAM Foundation
|
||||||
|
\\/ M anipulation |
|
||||||
|
-------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
License
|
||||||
|
This file is part of OpenFOAM.
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||||||
|
OpenFOAM is free software: you can redistribute it and/or modify it
|
||||||
|
under the terms of the GNU General Public License as published by
|
||||||
|
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
|
||||||
|
(at your option) any later version.
|
||||||
|
|
||||||
|
OpenFOAM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
|
||||||
|
ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
|
||||||
|
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License
|
||||||
|
for more details.
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||||||
|
|
||||||
|
You should have received a copy of the GNU General Public License
|
||||||
|
along with OpenFOAM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
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|
||||||
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||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
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||||||
|
|
||||||
|
#include "PengRobinsonGas.H"
|
||||||
|
#include "mathematicalConstants.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Foam
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas<Specie>::PengRobinsonGas
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const Specie& sp,
|
||||||
|
const scalar& Tc,
|
||||||
|
const scalar& Pc,
|
||||||
|
const scalar& omega
|
||||||
|
)
|
||||||
|
:
|
||||||
|
Specie(sp),
|
||||||
|
Tc_(Tc),
|
||||||
|
Pc_(Pc),
|
||||||
|
omega_(omega)
|
||||||
|
{}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline PengRobinsonGas<Specie>::PengRobinsonGas
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const word& name,
|
||||||
|
const PengRobinsonGas& pg
|
||||||
|
)
|
||||||
|
:
|
||||||
|
Specie(name, pg),
|
||||||
|
Tc_(pg.Tc),
|
||||||
|
Pc_(pg.Pc),
|
||||||
|
omega_(pg.omega)
|
||||||
|
{}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline autoPtr<PengRobinsonGas <Specie> > PengRobinsonGas<Specie>::clone() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return autoPtr<PengRobinsonGas<Specie> >
|
||||||
|
(
|
||||||
|
new PengRobinsonGas<Specie>(*this)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline autoPtr<PengRobinsonGas<Specie> > PengRobinsonGas<Specie>::New
|
||||||
|
(
|
||||||
|
Istream& is
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return autoPtr<PengRobinsonGas<Specie> >(new PengRobinsonGas<Specie>(is));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline Foam::autoPtr<Foam::PengRobinsonGas<Specie> >
|
||||||
|
Foam::PengRobinsonGas<Specie>::New
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const dictionary& dict
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return autoPtr<PengRobinsonGas<Specie> >
|
||||||
|
(
|
||||||
|
new PengRobinsonGas<Specie>(dict)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline scalar PengRobinsonGas<Specie>::rho(scalar p, scalar T) const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar z = Z(p, T);
|
||||||
|
return p/(z*this->R()*T);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline scalar PengRobinsonGas<Specie>::psi(scalar p, scalar T) const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar z = Z(p, T);
|
||||||
|
return 1.0/(z*this->R()*T);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline scalar PengRobinsonGas<Specie>::Z(scalar p, scalar T) const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar a = 0.45724*sqr(this->R())*sqr(Tc_)/Pc_;
|
||||||
|
scalar b = 0.07780*this->R()*Tc_/Pc_;
|
||||||
|
scalar Tr = T/Tc_;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar alpha =
|
||||||
|
sqr
|
||||||
|
(
|
||||||
|
1.0
|
||||||
|
+ (0.37464 + 1.54226*omega_- 0.26992*sqr(omega_))
|
||||||
|
* (1.0 - sqrt(Tr))
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar B = b*p/(this->R()*T);
|
||||||
|
scalar A = a*alpha*p/sqr(this->R()*T);
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar a2 = B - 1.0;
|
||||||
|
scalar a1 = A - 2.0*B - 3.0*sqr(B);
|
||||||
|
scalar a0 = -A*B + sqr(B) + pow3(B);
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar Q = (3.0*a1 - a2*a2)/9.0;
|
||||||
|
scalar Rl = (9.0*a2*a1 - 27.0*a0 - 2.0*a2*a2*a2)/54;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar Q3 = Q*Q*Q;
|
||||||
|
scalar D = Q3 + Rl*Rl;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar root = -1.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (D <= 0.0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar th = ::acos(Rl/sqrt(-Q3));
|
||||||
|
scalar qm = 2.0*sqrt(-Q);
|
||||||
|
scalar r1 = qm*cos(th/3.0) - a2/3.0;
|
||||||
|
scalar r2 = qm*cos((th + 2.0*constant::mathematical::pi)/3.0) - a2/3.0;
|
||||||
|
scalar r3 = qm*cos((th + 4.0*constant::mathematical::pi)/3.0) - a2/3.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
root = max(r1, max(r2, r3));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// one root is real
|
||||||
|
scalar D05 = sqrt(D);
|
||||||
|
scalar S = pow(Rl + D05, 1.0/3.0);
|
||||||
|
scalar Tl = 0;
|
||||||
|
if (D05 > Rl)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Tl = -pow(mag(Rl - D05), 1.0/3.0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Tl = pow(Rl - D05, 1.0/3.0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
root = S + Tl - a2/3.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return root;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline Foam::scalar Foam::PengRobinsonGas<Specie>::cpMcv
|
||||||
|
(
|
||||||
|
scalar p,
|
||||||
|
scalar T
|
||||||
|
) const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return this->RR*Z(p, T);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * Member Operators * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline void PengRobinsonGas<Specie>::operator+=
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar molr1 = this->nMoles();
|
||||||
|
Specie::operator+=(pg);
|
||||||
|
|
||||||
|
molr1 /= this->nMoles();
|
||||||
|
scalar molr2 = pg.nMoles()/this->nMoles();
|
||||||
|
|
||||||
|
Tc_ = molr1*Tc_ + molr2*pg.Tc_;
|
||||||
|
Pc_ = molr1*Pc_ + molr2*pg.Pc_;
|
||||||
|
omega_ = molr1*omega_ + molr2*pg.omega_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline void PengRobinsonGas<Specie>::operator-=
|
||||||
|
(
|
||||||
|
const PengRobinsonGas<Specie>& pg
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
scalar molr1 = this->nMoles();
|
||||||
|
|
||||||
|
Specie::operator-=(pg);
|
||||||
|
|
||||||
|
molr1 /= this->nMoles();
|
||||||
|
scalar molr2 = pg.nMoles()/this->nMoles();
|
||||||
|
|
||||||
|
Tc_ = molr1*Tc_ - molr2*pg.Tc_;
|
||||||
|
Pc_ = molr1*Pc_ - molr2*pg.Pc_;
|
||||||
|
omega_ = molr1*omega_ - molr2*pg.omega_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Specie>
|
||||||
|
inline void PengRobinsonGas<Specie>::operator*=(const scalar s)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Specie::operator*=(s);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
} // End namespace Foam
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
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