mirror of
https://develop.openfoam.com/Development/openfoam.git
synced 2025-11-28 03:28:01 +00:00
updating molecularDynamics functionality with Graham's latest changes
This commit is contained in:
andy
8
applications/utilities/preProcessing/molConfig/Make/files
Executable file
8
applications/utilities/preProcessing/molConfig/Make/files
Executable file
@ -0,0 +1,8 @@
|
|||||||
|
latticeStructures = latticeStructures
|
||||||
|
velocityDistributions = velocityDistributions
|
||||||
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||||||
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createMolecules.C
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|
molConfig.C
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||||||
|
genMolConfig.C
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|
EXE = $(FOAM_APPBIN)/molConfig
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||||||
@ -0,0 +1,21 @@
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|
for (molN = totalMols; molN < totalMols + totalZoneMols; molN++)
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{
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// Remove bulk momentum introduced by random numbers and add
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|
// desired bulk velocity
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// For systems with molecules of significantly differing masses, this may
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// need to be an iterative process or employ a better algorithm for
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|
// removing an appropriate share of the excess momentum from each molecule.
|
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|
initialVelocities(molN) += bulkVelocity - momentumSum/totalZoneMols/mass;
|
||||||
|
}
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|
|
||||||
|
// momentumSum = vector::zero;
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// for (molN = totalMols; molN < totalMols + totalZoneMols; molN++)
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// momentumSum += mass*initialVelocities(molN);
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Info << "Check momentum adjustment: " << momentumSum << endl;
|
||||||
253
applications/utilities/preProcessing/molConfig/createMolecules.C
Normal file
253
applications/utilities/preProcessing/molConfig/createMolecules.C
Normal file
@ -0,0 +1,253 @@
|
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/*---------------------------------------------------------------------------*\
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========= |
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\\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
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\\ / O peration |
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\\ / A nd | Copyright (C) 1991-2005 OpenCFD Ltd.
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\\/ M anipulation |
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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
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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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\*----------------------------------------------------------------------------*/
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#include "molConfig.H"
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// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
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|
void Foam::molConfig::createMolecules()
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{
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Info<< nl << "Creating molecules from zone specifications\n" << endl;
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DynamicList<vector> initialPositions(0);
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DynamicList<label> initialIds(0);
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|
DynamicList<scalar> initialMasses(0);
|
||||||
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||||||
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DynamicList<label> initialCelli(0);
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DynamicList<vector> initialVelocities(0);
|
||||||
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||||||
|
DynamicList<vector> initialAccelerations(0);
|
||||||
|
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||||||
|
DynamicList<label> initialTethered(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
DynamicList<vector> initialTetherPositions(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
label totalMols = 0;
|
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|
|
||||||
|
label idAssign;
|
||||||
|
|
||||||
|
Random rand(clock::getTime());
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|
// * * * * * * * * Building the IdList * * * * * * * * * //
|
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|
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|
//Notes: - each processor will have an identical idList_.
|
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|
// - The order of id's inside the idList_ depends on the order
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|
// of subDicts inside the molConigDict.
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|
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||||||
|
Info<< "Building the idList: " ;
|
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|
|
||||||
|
forAll(molConfigDescription_.toc(), cZs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
word subDictName (molConfigDescription_.toc()[cZs]);
|
||||||
|
|
||||||
|
word iD (molConfigDescription_.subDict(subDictName).lookup("id"));
|
||||||
|
|
||||||
|
if (findIndex(idList_,iD) == -1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
idList_.append(iD);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
forAll(idList_, i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Info << " " << idList_[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Info << nl << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * Filling the Mesh * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
const cellZoneMesh& cellZoneI = mesh_.cellZones();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cellZoneI.size())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Info<< "Filling the zones with molecules." << nl << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
FatalErrorIn("void createMolecules()\n")
|
||||||
|
<< "No cellZones found in mesh description."
|
||||||
|
<< abort(FatalError);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
forAll (cellZoneI, cZ)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (cellZoneI[cZ].size())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (!molConfigDescription_.found(cellZoneI[cZ].name()))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Info << "Zone specification subDictionary: "
|
||||||
|
<< cellZoneI[cZ].name() << " not found." << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
label n = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label totalZoneMols = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label molsPlacedThisIteration;
|
||||||
|
|
||||||
|
# include "readZoneSubDict.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
idAssign = findIndex(idList_,id);
|
||||||
|
|
||||||
|
# include "startingPoint.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// Continue trying to place molecules as long as at
|
||||||
|
// least one molecule is placed in each iteration.
|
||||||
|
// The "|| totalZoneMols == 0" condition means that the
|
||||||
|
// algorithm will continue if the origin is outside the
|
||||||
|
// zone - it will cause an infinite loop if no molecules
|
||||||
|
// are ever placed by the algorithm.
|
||||||
|
|
||||||
|
if (latticeStructure != "empty")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
while
|
||||||
|
(
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration != 0
|
||||||
|
|| totalZoneMols == 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
bool partOfLayerInBounds = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
# include "createPositions.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
totalZoneMols == 0
|
||||||
|
&& !partOfLayerInBounds
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
WarningIn("molConfig::createMolecules()")
|
||||||
|
<< "A whole layer of unit cells was placed "
|
||||||
|
<< "outside the bounds of the mesh, but no "
|
||||||
|
<< "molecules have been placed in zone '"
|
||||||
|
<< cellZoneI[cZ].name()
|
||||||
|
<< "'. This is likely to be because the zone "
|
||||||
|
<< "has few cells ("
|
||||||
|
<< cellZoneI[cZ].size()
|
||||||
|
<< " in this case) and no lattice position "
|
||||||
|
<< "fell inside them. "
|
||||||
|
<< "Aborting filling this zone."
|
||||||
|
<< endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
totalZoneMols += molsPlacedThisIteration;
|
||||||
|
|
||||||
|
n++;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
label molN;
|
||||||
|
|
||||||
|
for
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||||||
|
(
|
||||||
|
molN = totalMols;
|
||||||
|
molN < totalMols + totalZoneMols;
|
||||||
|
molN++
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
initialIds.append(idAssign);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialMasses.append(mass);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialAccelerations.append(vector::zero);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (tethered)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
initialTethered.append(1);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialTetherPositions.append
|
||||||
|
(
|
||||||
|
initialPositions[molN]
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
initialTethered.append(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialTetherPositions.append(vector::zero);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# include "createVelocities.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
# include "correctVelocities.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
totalMols += totalZoneMols;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
idList_.shrink();
|
||||||
|
|
||||||
|
positions_ = initialPositions;
|
||||||
|
|
||||||
|
positions_.setSize(initialPositions.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
id_ = initialIds;
|
||||||
|
|
||||||
|
id_.setSize(initialIds.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
mass_ = initialMasses;
|
||||||
|
|
||||||
|
mass_.setSize(initialMasses.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
cells_ = initialCelli;
|
||||||
|
|
||||||
|
cells_.setSize(initialCelli.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
U_ = initialVelocities;
|
||||||
|
|
||||||
|
U_.setSize(initialVelocities.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
A_ = initialAccelerations;
|
||||||
|
|
||||||
|
A_.setSize(initialAccelerations.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
tethered_ = initialTethered;
|
||||||
|
|
||||||
|
tethered_.setSize(initialTethered.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
tetherPositions_ = initialTetherPositions;
|
||||||
|
|
||||||
|
tetherPositions_.setSize(initialTetherPositions.size());
|
||||||
|
|
||||||
|
nMol_ = totalMols;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
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@ -0,0 +1,26 @@
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|
vector latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
vector globalPosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (latticeStructure == "SC")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
# include "SC.H"
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
else if (latticeStructure == "FCC")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
# include "FCC.H"
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
else if (latticeStructure == "BCC")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
# include "BCC.H"
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
FatalErrorIn("createPositions.H\n")
|
||||||
|
<< "latticeStructure " << latticeStructure
|
||||||
|
<< " not supported."
|
||||||
|
<< abort(FatalError);
|
||||||
|
}
|
||||||
@ -0,0 +1,13 @@
|
|||||||
|
vector velocity;
|
||||||
|
|
||||||
|
vector momentumSum = vector::zero;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (velocityDistribution == "uniform")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
# include "uniform.H"
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (velocityDistribution == "maxwellian")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
# include "maxwellian.H"
|
||||||
|
}
|
||||||
129
applications/utilities/preProcessing/molConfig/genMolConfig.C
Normal file
129
applications/utilities/preProcessing/molConfig/genMolConfig.C
Normal file
@ -0,0 +1,129 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
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\\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
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\\ / O peration |
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\\ / A nd | Copyright (C) 1991-2005 OpenCFD Ltd.
|
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\\/ M anipulation |
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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
|
||||||
|
under the terms of the GNU General Public License as published by the
|
||||||
|
Free Software Foundation; either version 2 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, write to the Free Software Foundation,
|
||||||
|
Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
|
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|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "molConfig.H"
|
||||||
|
#include "fvCFD.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
using namespace Foam;
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
// Main program:
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char *argv[])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
# include "setRootCase.H"
|
||||||
|
# include "createTime.H"
|
||||||
|
# include "createMesh.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
Info<< nl << "Reading molecular configuration description dictionary"
|
||||||
|
<< endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
IOobject molConfigDescriptionIOobject
|
||||||
|
(
|
||||||
|
"molConfigDict",
|
||||||
|
runTime.system(),
|
||||||
|
runTime,
|
||||||
|
IOobject::MUST_READ,
|
||||||
|
IOobject::NO_WRITE,
|
||||||
|
false
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!molConfigDescriptionIOobject.headerOk())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
FatalErrorIn(args.executable())
|
||||||
|
<< "Cannot find molConfig description file " << nl
|
||||||
|
<< args.caseName()/runTime.system()/"molConfig"/"molConfigDict"
|
||||||
|
<< nl << exit(FatalError);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
IOdictionary molConfigDescription(molConfigDescriptionIOobject);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Create molCloud, registering object with mesh
|
||||||
|
|
||||||
|
Info<< nl << "Creating molecular configuration" << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
molConfig molecules(molConfigDescription, mesh);
|
||||||
|
|
||||||
|
label totalMolecules = molecules.nMol();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (Pstream::parRun())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
reduce(totalMolecules, sumOp<label>());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Info<< nl << "Total number of molecules added: " << totalMolecules
|
||||||
|
<< nl << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
moleculeCloud molCloud
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh,
|
||||||
|
molecules.nMol(),
|
||||||
|
molecules.id(),
|
||||||
|
molecules.mass(),
|
||||||
|
molecules.positions(),
|
||||||
|
molecules.cells(),
|
||||||
|
molecules.U(),
|
||||||
|
molecules.A(),
|
||||||
|
molecules.tethered(),
|
||||||
|
molecules.tetherPositions()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
IOdictionary idListDict
|
||||||
|
(
|
||||||
|
IOobject
|
||||||
|
(
|
||||||
|
"idList",
|
||||||
|
mesh.time().constant(),
|
||||||
|
mesh,
|
||||||
|
IOobject::NO_READ,
|
||||||
|
IOobject::AUTO_WRITE
|
||||||
|
)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
idListDict.add("idList", molecules.molIdList());
|
||||||
|
|
||||||
|
IOstream::defaultPrecision(12);
|
||||||
|
|
||||||
|
Info << nl << "Writing molecular configuration" << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!mesh.write())
|
||||||
|
{
|
||||||
|
FatalErrorIn(args.executable())
|
||||||
|
<< "Failed writing moleculeCloud."
|
||||||
|
<< nl << exit(FatalError);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Info<< nl << "ClockTime = " << runTime.elapsedClockTime() << " s"
|
||||||
|
<< nl << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
Info << nl << "End\n" << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
@ -0,0 +1,179 @@
|
|||||||
|
labelVector iN(0,0,0);
|
||||||
|
|
||||||
|
vector gap = (vector::one)*pow((numberDensity/2.0),-(1.0/3.0));
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "origin.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info<< "gap = " << gap << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Special treatment is required for the first position, i.e. iteration zero.
|
||||||
|
|
||||||
|
if (n == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (iN.x()*gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = (iN.y()*gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z()*gap.z());
|
||||||
|
|
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|
// Placing 2 molecules in each unit cell, using the algorithm from
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||||||
|
// D. Rapaport, The Art of Molecular Dynamics Simulation, 2nd Ed, p68
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iU = 0; iU < 2; iU++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector unitCellLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition += 0.5 * gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition -= 0.25*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << nl << n << ", " << unitCellLatticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin + transform(latticeToGlobal,unitCellLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds = mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex(mesh_.cellZones()[cZ], mesh_.findCell(globalPosition))
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Place top and bottom caps.
|
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|
|
||||||
|
for (iN.z() = -n; iN.z() <= n; iN.z() += 2*n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.y() = -n; iN.y() <= n; iN.y()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.x() = -n; iN.x() <= n; iN.x()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (iN.x() * gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = (iN.y() * gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z() * gap.z());
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iU = 0; iU < 2; iU++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector unitCellLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition += 0.5*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if(originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition -= 0.25*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << nl << iN << ", " << unitCellLatticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin
|
||||||
|
+ transform(latticeToGlobal,unitCellLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds =
|
||||||
|
mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh_.cellZones()[cZ],
|
||||||
|
mesh_.findCell(globalPosition)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
!= -1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Placing sides
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||||||
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||||||
|
for (iN.z() = -(n-1); iN.z() <= (n-1); iN.z()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (label iR = 0; iR <= 2*n -1; iR++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (n*gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = ((-n + (iR + 1))*gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z() * gap.z());
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iK = 0; iK < 4; iK++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (label iU = 0; iU < 2; iU++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector unitCellLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition += 0.5 * gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition -= 0.25*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin
|
||||||
|
+ transform(latticeToGlobal,unitCellLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds =
|
||||||
|
mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh_.cellZones()[cZ],
|
||||||
|
mesh_.findCell(globalPosition)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition =
|
||||||
|
vector
|
||||||
|
(
|
||||||
|
- latticePosition.y(),
|
||||||
|
latticePosition.x(),
|
||||||
|
latticePosition.z()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
@ -0,0 +1,217 @@
|
|||||||
|
labelVector iN(0,0,0);
|
||||||
|
|
||||||
|
vector gap = (vector::one)*pow((numberDensity/4.0),-(1.0/3.0));
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "origin.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info<< "gap = " << gap << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Special treatment is required for the first position, i.e. iteration zero.
|
||||||
|
|
||||||
|
if (n == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (iN.x() * gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = (iN.y() * gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z() * gap.z());
|
||||||
|
|
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|
// Placing 4 molecules in each unit cell, using the algorithm from
|
||||||
|
// D. Rapaport, The Art of Molecular Dynamics Simulation, 2nd Ed, p68
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iU = 0; iU < 4; iU++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector unitCellLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 3)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (iU != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.x() += 0.5 * gap.x();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.y() += 0.5 * gap.y();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.z() += 0.5 * gap.z();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition -= 0.25*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << nl << n << ", " << unitCellLatticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin + transform(latticeToGlobal,unitCellLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds = mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex(mesh_.cellZones()[cZ], mesh_.findCell(globalPosition))
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Place top and bottom caps.
|
||||||
|
|
||||||
|
for (iN.z() = -n; iN.z() <= n; iN.z() += 2*n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.y() = -n; iN.y() <= n; iN.y()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.x() = -n; iN.x() <= n; iN.x()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (iN.x() * gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = (iN.y() * gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z() * gap.z());
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iU = 0; iU < 4; iU++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector unitCellLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 3)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (iU != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.x() += 0.5 * gap.x();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.y() += 0.5 * gap.y();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.z() += 0.5 * gap.z();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition -= 0.25*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin
|
||||||
|
+ transform(latticeToGlobal,unitCellLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds =
|
||||||
|
mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh_.cellZones()[cZ],
|
||||||
|
mesh_.findCell(globalPosition)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Placing sides
|
||||||
|
|
||||||
|
for (iN.z() = -(n-1); iN.z() <= (n-1); iN.z()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (label iR = 0; iR <= 2*n -1; iR++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (n * gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = ((-n + (iR + 1)) * gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z() * gap.z());
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iK = 0; iK < 4; iK++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (label iU = 0; iU < 4; iU++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector unitCellLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 3)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (iU != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.x() += 0.5 * gap.x();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.y() += 0.5 * gap.y();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (iU != 2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition.z() += 0.5 * gap.z();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unitCellLatticePosition -= 0.25*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin
|
||||||
|
+ transform(latticeToGlobal,unitCellLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds =
|
||||||
|
mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh_.cellZones()[cZ],
|
||||||
|
mesh_.findCell(globalPosition)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition =
|
||||||
|
vector
|
||||||
|
(
|
||||||
|
- latticePosition.y(),
|
||||||
|
latticePosition.x(),
|
||||||
|
latticePosition.z()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
@ -0,0 +1,127 @@
|
|||||||
|
labelVector iN(0,0,0);
|
||||||
|
|
||||||
|
vector gap = (vector::one)*pow(numberDensity, -(1.0/3.0));
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "origin.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info<< "gap = " << gap << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Special treatment is required for the first position, i.e. iteration zero.
|
||||||
|
|
||||||
|
if (n == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition = vector::zero;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition += 0.5*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition = origin + transform(latticeToGlobal,latticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds = mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (findIndex(mesh_.cellZones()[cZ], mesh_.findCell(globalPosition)) != -1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.z() = -n; iN.z() <= n; iN.z() += 2*n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.y() = -n; iN.y() <= n; iN.y()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.x() = -n; iN.x() <= n; iN.x()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (iN.x() * gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = (iN.y() * gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z() * gap.z());
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition += 0.5*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin + transform(latticeToGlobal,latticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds = mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh_.cellZones()[cZ],
|
||||||
|
mesh_.findCell(globalPosition)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
tensor quarterRotate(EulerCoordinateRotation(-90, 0, 0, true).R());
|
||||||
|
|
||||||
|
iN.x() = n;
|
||||||
|
for (iN.z() = -(n-1); iN.z() <= (n-1); iN.z()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (iN.y() = -(n-1); iN.y() <= n; iN.y()++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
latticePosition.x() = (iN.x()*gap.x());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.y() = (iN.y()*gap.y());
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition.z() = (iN.z()*gap.z());
|
||||||
|
|
||||||
|
for (label iR = 0; iR < 4; iR++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
vector offsetCorrectedLatticePosition = latticePosition;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (originSpecifies == "corner")
|
||||||
|
{
|
||||||
|
offsetCorrectedLatticePosition += 0.5*gap;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
globalPosition =
|
||||||
|
origin
|
||||||
|
+ transform(latticeToGlobal,offsetCorrectedLatticePosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
partOfLayerInBounds = mesh_.bounds().contains(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
findIndex
|
||||||
|
(
|
||||||
|
mesh_.cellZones()[cZ],
|
||||||
|
mesh_.findCell(globalPosition)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
!= -1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
molsPlacedThisIteration++;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialPositions.append(globalPosition);
|
||||||
|
|
||||||
|
initialCelli.append(mesh_.findCell(globalPosition));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
latticePosition = transform(quarterRotate,latticePosition);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
50
applications/utilities/preProcessing/molConfig/molConfig.C
Normal file
50
applications/utilities/preProcessing/molConfig/molConfig.C
Normal file
@ -0,0 +1,50 @@
|
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|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
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\\ / A nd | Copyright (C) 1991-2005 OpenCFD Ltd.
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\\/ M anipulation |
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This file is part of OpenFOAM.
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\*---------------------------------------------------------------------------*/
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#include "molConfig.H"
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// * * * * * * * * * * * * * * * * Constructor * * * * * * * * * * * * * * * //
|
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||||||
|
Foam::molConfig::molConfig
|
||||||
|
(
|
||||||
|
IOdictionary& molConfigDescription,
|
||||||
|
const polyMesh& mesh
|
||||||
|
)
|
||||||
|
:
|
||||||
|
molConfigDescription_(molConfigDescription),
|
||||||
|
mesh_(mesh)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
createMolecules();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
Foam::molConfig::~molConfig()
|
||||||
|
{}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
147
applications/utilities/preProcessing/molConfig/molConfig.H
Normal file
147
applications/utilities/preProcessing/molConfig/molConfig.H
Normal file
@ -0,0 +1,147 @@
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/*---------------------------------------------------------------------------*\
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|
Class
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Foam::molConfig
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Description
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SourceFiles
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molConfigI.H
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molConfig.C
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|
molConfigIO.C
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|
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifndef molConfig_H
|
||||||
|
#define molConfig_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "labelVector.H"
|
||||||
|
#include "scalar.H"
|
||||||
|
#include "vector.H"
|
||||||
|
#include "labelField.H"
|
||||||
|
#include "scalarField.H"
|
||||||
|
#include "vectorField.H"
|
||||||
|
#include "IOField.H"
|
||||||
|
#include "EulerCoordinateRotation.H"
|
||||||
|
#include "Random.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "Time.H"
|
||||||
|
#include "IOdictionary.H"
|
||||||
|
#include "IOstreams.H"
|
||||||
|
#include "moleculeCloud.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace Foam
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
Class molConfig Declaration
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
class molConfig
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Private data
|
||||||
|
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||||||
|
const IOdictionary& molConfigDescription_;
|
||||||
|
|
||||||
|
const polyMesh& mesh_;
|
||||||
|
|
||||||
|
DynamicList<word> idList_;
|
||||||
|
|
||||||
|
labelField id_;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalarField mass_;
|
||||||
|
|
||||||
|
vectorField positions_;
|
||||||
|
|
||||||
|
labelField cells_;
|
||||||
|
|
||||||
|
vectorField U_;
|
||||||
|
|
||||||
|
vectorField A_;
|
||||||
|
|
||||||
|
labelField tethered_;
|
||||||
|
|
||||||
|
vectorField tetherPositions_;
|
||||||
|
|
||||||
|
label nMol_;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
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|
|
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|
// Constructors
|
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|
|
||||||
|
//- Construct from IOdictionary and mesh
|
||||||
|
molConfig(IOdictionary&, const polyMesh&);
|
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|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Destructor
|
||||||
|
|
||||||
|
~molConfig();
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Member Functions
|
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|
|
||||||
|
void createMolecules();
|
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|
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||||||
|
// Access
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||||||
|
inline const List<word>& molIdList() const;
|
||||||
|
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||||||
|
inline const labelField& id() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const scalarField& mass() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& positions() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const labelField& cells() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& U() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& A() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const labelField& tethered() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& tetherPositions() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline label nMol() const;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
} // End namespace Foam
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "molConfigI.H"
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
98
applications/utilities/preProcessing/molConfig/molConfigI.H
Normal file
98
applications/utilities/preProcessing/molConfig/molConfigI.H
Normal file
@ -0,0 +1,98 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
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\\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
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\\ / O peration |
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\\ / A nd | Copyright (C) 1991-2005 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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// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
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|
|
||||||
|
namespace Foam
|
||||||
|
{
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const List<word>& molConfig::molIdList() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return idList_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const labelField& molConfig::id() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return id_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const scalarField& molConfig::mass() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return mass_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& molConfig::positions() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return positions_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const labelField& molConfig::cells() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return cells_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& molConfig::U() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return U_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& molConfig::A() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return A_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const labelField& molConfig::tethered() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return tethered_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline const vectorField& molConfig::tetherPositions() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return tetherPositions_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
inline label molConfig::nMol() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return nMol_;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
} // End namespace Foam
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
49
applications/utilities/preProcessing/molConfig/origin.H
Normal file
49
applications/utilities/preProcessing/molConfig/origin.H
Normal file
@ -0,0 +1,49 @@
|
|||||||
|
// Please refer to notes
|
||||||
|
|
||||||
|
// 1. Determine the unit cell dimensions: xU, yU and zU
|
||||||
|
|
||||||
|
const scalar xU = gap.x();
|
||||||
|
const scalar yU = gap.y();
|
||||||
|
const scalar zU = gap.z();
|
||||||
|
|
||||||
|
// 2. Determine the anchorPoint co-ordinates: xA, yA and zA
|
||||||
|
|
||||||
|
const scalar xA = anchorPoint.x();
|
||||||
|
const scalar yA = anchorPoint.y();
|
||||||
|
const scalar zA = anchorPoint.z();
|
||||||
|
|
||||||
|
// 3. Determine the vector rAB from global co-ordinate system:
|
||||||
|
|
||||||
|
const vector rAB((xMid - xA), (yMid - yA), (zMid - zA));
|
||||||
|
|
||||||
|
// 4. Transform vector rAS into lattice co-ordinate system:
|
||||||
|
|
||||||
|
const vector rASTransf = transform(latticeToGlobal.T(), rAB);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << "The vector rAS = " << rAS << endl;
|
||||||
|
// Info << "The vector rAStransf = " << rAStransf << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
// 5. Calculate the integer values: ni, nj and nk
|
||||||
|
scalar nIscalar = rASTransf.x()/xU;
|
||||||
|
scalar nJscalar = rASTransf.y()/yU;
|
||||||
|
scalar nKscalar = rASTransf.z()/zU;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << "The nI, nJ, nK values before are: " << nIscalar <<" "<< nJscalar <<" "<< nKscalar << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
label nI = label(nIscalar + 0.5*sign(nIscalar));
|
||||||
|
label nJ = label(nJscalar + 0.5*sign(nJscalar));
|
||||||
|
label nK = label(nKscalar + 0.5*sign(nKscalar));
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << "The nI, nJ, nK values after are: " << nI <<" "<< nJ <<" "<< nK << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
// 6. Calculate the corrected starting point, rAC (in the lattice co-ordinate system):
|
||||||
|
const vector rAC((nI*xU), (nJ*yU), (nK*zU));
|
||||||
|
|
||||||
|
// 7. Transform the corrected starting point in the global co-ordinate system, rC:
|
||||||
|
const vector rC = anchorPoint + transform(latticeToGlobal, rAC);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
const vector& origin = rC;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Pout << "The Corrected Starting Point: " << origin << endl;
|
||||||
|
|
||||||
@ -0,0 +1,93 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
// Info << "Zone description subDict " << cZ <<": " << cellZoneI[cZ].name() << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
const dictionary& subDictI =
|
||||||
|
molConfigDescription_.subDict(cellZoneI[cZ].name());
|
||||||
|
|
||||||
|
const scalar temperature(readScalar(subDictI.lookup("temperature")));
|
||||||
|
|
||||||
|
const word velocityDistribution(subDictI.lookup("velocityDistribution"));
|
||||||
|
|
||||||
|
const vector bulkVelocity(subDictI.lookup("bulkVelocity"));
|
||||||
|
|
||||||
|
const word id(subDictI.lookup("id"));
|
||||||
|
|
||||||
|
const scalar mass(readScalar(subDictI.lookup("mass")));
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar numberDensity_read(0.0);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (subDictI.found("numberDensity"))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
numberDensity_read = readScalar(subDictI.lookup("numberDensity"));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (subDictI.found("massDensity"))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
numberDensity_read = readScalar(subDictI.lookup("massDensity"))/mass;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
FatalErrorIn("readZoneSubDict.H\n")
|
||||||
|
<< "massDensity or numberDensity not specified " << nl
|
||||||
|
<< abort(FatalError);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const scalar numberDensity(numberDensity_read);
|
||||||
|
|
||||||
|
const word latticeStructure(subDictI.lookup("latticeStructure"));
|
||||||
|
|
||||||
|
const vector anchorPoint(subDictI.lookup("anchor"));
|
||||||
|
|
||||||
|
const word originSpecifies(subDictI.lookup("anchorSpecifies"));
|
||||||
|
|
||||||
|
if
|
||||||
|
(
|
||||||
|
originSpecifies != "corner"
|
||||||
|
&& originSpecifies != "molecule"
|
||||||
|
)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
FatalErrorIn("readZoneSubDict.H\n")
|
||||||
|
<< "anchorSpecifies must be either 'corner' or 'molecule', found "
|
||||||
|
<< originSpecifies << nl
|
||||||
|
<< abort(FatalError);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool tethered = false;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (subDictI.found("tethered"))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
tethered = Switch(subDictI.lookup("tethered"));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const vector orientationAngles(subDictI.lookup("orientationAngles"));
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar phi(orientationAngles.x()*mathematicalConstant::pi/180.0);
|
||||||
|
scalar theta(orientationAngles.y()*mathematicalConstant::pi/180.0);
|
||||||
|
scalar psi(orientationAngles.z()*mathematicalConstant::pi/180.0);
|
||||||
|
|
||||||
|
const tensor latticeToGlobal
|
||||||
|
(
|
||||||
|
cos(psi)*cos(phi) - cos(theta)*sin(phi)*sin(psi),
|
||||||
|
cos(psi)*sin(phi) + cos(theta)*cos(phi)*sin(psi),
|
||||||
|
sin(psi)*sin(theta),
|
||||||
|
- sin(psi)*cos(phi) - cos(theta)*sin(phi)*cos(psi),
|
||||||
|
- sin(psi)*sin(phi) + cos(theta)*cos(phi)*cos(psi),
|
||||||
|
cos(psi)*sin(theta),
|
||||||
|
sin(theta)*sin(phi),
|
||||||
|
- sin(theta)*cos(phi),
|
||||||
|
cos(theta)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << "\tcells: " << cellZoneI[cZ].size() << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tnumberDensity: " << numberDensity << endl;
|
||||||
|
// Info << "\ttemperature: " << temperature << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tvelocityDistribution: " << velocityDistribution << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tbulkVelocity: " << bulkVelocity << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tid: " << id << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tmass: " << mass << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tlatticeStructure: " << latticeStructure << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tanchor: " << anchorPoint << endl;
|
||||||
|
// Info << "\toriginSpecifies: " << originSpecifies << endl;
|
||||||
|
// Info << "\ttethered: " << tethered << endl;
|
||||||
|
// Info << "\torientationAngles: " << orientationAngles << endl;
|
||||||
|
// Info << "\tlatticeToGlobal: " << latticeToGlobal << endl;
|
||||||
|
|
||||||
@ -0,0 +1,97 @@
|
|||||||
|
scalar xMax = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar yMax = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar zMax = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar xMin = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar yMin = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar zMin = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label xMaxPtLabel = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label yMaxPtLabel = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label zMaxPtLabel = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label xMinPtLabel = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label yMinPtLabel = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
label zMinPtLabel = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
forAll (cellZoneI[cZ], nC)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const labelList& cellPointsJ = mesh_.cellPoints()[cellZoneI[cZ][nC]];
|
||||||
|
|
||||||
|
forAll(cellPointsJ, nP)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const point& ptI = mesh_.points()[cellPointsJ[nP]];
|
||||||
|
|
||||||
|
const label& ptILabel = cellPointsJ[nP];
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ptI.x() > xMax || nC == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
xMax = ptI.x();
|
||||||
|
xMaxPtLabel = ptILabel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (ptI.y() > yMax || nC == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
yMax = ptI.y();
|
||||||
|
yMaxPtLabel = ptILabel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (ptI.z() > zMax || nC == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
zMax = ptI.z();
|
||||||
|
zMaxPtLabel = ptILabel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (ptI.x() < xMin || nC == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
xMin = ptI.x();
|
||||||
|
xMinPtLabel = ptILabel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (ptI.y() < yMin || nC == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
yMin = ptI.y();
|
||||||
|
yMinPtLabel = ptILabel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (ptI.z() < zMin || nC == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
zMin = ptI.z();
|
||||||
|
zMinPtLabel = ptILabel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << "Xmax: label = " << xMaxPtLabel2 << "; vector = " <<mesh_.points()[xMaxPtLabel2]
|
||||||
|
// <<"; x-component = " << mesh_.points()[xMaxPtLabel2].x() << endl;
|
||||||
|
// Info << "Ymax: label = " << yMaxPtLabel2 << "; vector = " <<mesh_.points()[yMaxPtLabel2]
|
||||||
|
// <<"; y-component = " << mesh_.points()[yMaxPtLabel2].y() << endl;
|
||||||
|
// Info << "Zmax: label = " << zMaxPtLabel2 << "; vector = " <<mesh_.points()[zMaxPtLabel2]
|
||||||
|
// <<"; z-component = " << mesh_.points()[zMaxPtLabel2].z() << endl;
|
||||||
|
//
|
||||||
|
// Info << "Xmin: label = " << xMinPtLabel << "; vector = " <<mesh_.points()[xMinPtLabel]
|
||||||
|
// <<"; x-component = " << mesh_.points()[xMinPtLabel].x() << endl;
|
||||||
|
// Info << "Ymin: label = " << yMinPtLabel << "; vector = " <<mesh_.points()[yMinPtLabel]
|
||||||
|
// <<"; y-component = " << mesh_.points()[yMinPtLabel].y() << endl;
|
||||||
|
// Info << "Zmin: label = " << zMinPtLabel << "; vector = " <<mesh_.points()[zMinPtLabel]
|
||||||
|
// <<"; z-component = " << mesh_.points()[zMinPtLabel].z() << endl;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar xMid =
|
||||||
|
(mesh_.points()[xMaxPtLabel].x()
|
||||||
|
+ mesh_.points()[xMinPtLabel].x()) / 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar yMid =
|
||||||
|
(mesh_.points()[yMaxPtLabel].y()
|
||||||
|
+ mesh_.points()[yMinPtLabel].y()) / 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
scalar zMid =
|
||||||
|
(mesh_.points()[zMaxPtLabel].z()
|
||||||
|
+ mesh_.points()[zMinPtLabel].z()) / 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
vector rS(xMid, yMid, zMid);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Info << "\t The Estimated Starting Point: " << rS << endl;
|
||||||
|
|
||||||
@ -0,0 +1,26 @@
|
|||||||
|
scalar velCmptMag = sqrt(moleculeCloud::kb*temperature/mass);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (molN = totalMols; molN < totalMols + totalZoneMols; molN++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Assign velocity: random direction, magnitude determined by desired
|
||||||
|
// maxwellian distribution at temperature
|
||||||
|
|
||||||
|
// Temperature gradients could be created by specifying a gradient in the
|
||||||
|
// zone subDict, or by reading a field from a mesh.
|
||||||
|
|
||||||
|
// The velocities are treated on a zone-by-zone basis for the purposes of
|
||||||
|
// removal of bulk momentum - hence nMols becomes totalZoneMols
|
||||||
|
|
||||||
|
velocity = vector
|
||||||
|
(
|
||||||
|
velCmptMag*rand.GaussNormal(),
|
||||||
|
velCmptMag*rand.GaussNormal(),
|
||||||
|
velCmptMag*rand.GaussNormal()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
momentumSum += mass*velocity;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialVelocities.append(velocity);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@ -0,0 +1,27 @@
|
|||||||
|
scalar initVelMag =
|
||||||
|
sqrt
|
||||||
|
(
|
||||||
|
3.0*(1.0 - 1.0 / totalZoneMols)
|
||||||
|
*moleculeCloud::kb*temperature
|
||||||
|
/mass
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (molN = totalMols; molN < totalMols + totalZoneMols; molN++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Assign velocity: random direction, magnitude determined by desired
|
||||||
|
// temperature
|
||||||
|
|
||||||
|
// Temperature gradients could be created by specifying a gradient in the
|
||||||
|
// zone subDict, or by reading a field from a mesh.
|
||||||
|
|
||||||
|
// The velocities are treated on a zone-by-zone basis for the purposes of
|
||||||
|
// removal of bulk momentum - hence nMols becomes totalZoneMols
|
||||||
|
|
||||||
|
velocity = (2.0*rand.vector01() - vector::one);
|
||||||
|
|
||||||
|
velocity *= initVelMag/mag(velocity);
|
||||||
|
|
||||||
|
momentumSum += mass*velocity;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialVelocities.append(velocity);
|
||||||
|
}
|
||||||
@ -0,0 +1,73 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
| ========= | |
|
||||||
|
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
|
||||||
|
| \\ / O peration | Version: 1.3 |
|
||||||
|
| \\ / A nd | Web: http://www.openfoam.org |
|
||||||
|
| \\/ M anipulation | |
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
FoamFile
|
||||||
|
{
|
||||||
|
version 2.0;
|
||||||
|
format ascii;
|
||||||
|
|
||||||
|
root "";
|
||||||
|
case "";
|
||||||
|
instance "";
|
||||||
|
local "";
|
||||||
|
|
||||||
|
class dictionary;
|
||||||
|
object blockMeshDict;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
convertToMeters 2.462491658e-9;
|
||||||
|
|
||||||
|
vertices
|
||||||
|
(
|
||||||
|
(-1 -1 -1)
|
||||||
|
(1 -1 -1)
|
||||||
|
(1 1 -1)
|
||||||
|
(-1 1 -1)
|
||||||
|
(-1 -1 1)
|
||||||
|
(1 -1 1)
|
||||||
|
(1 1 1)
|
||||||
|
(-1 1 1)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
blocks
|
||||||
|
(
|
||||||
|
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) liquid (12 12 12) simpleGrading (1 1 1)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
patches
|
||||||
|
(
|
||||||
|
cyclic
|
||||||
|
periodicX
|
||||||
|
(
|
||||||
|
(1 2 6 5)
|
||||||
|
(0 4 7 3)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
cyclic
|
||||||
|
periodicY
|
||||||
|
(
|
||||||
|
(2 3 7 6)
|
||||||
|
(0 1 5 4)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
cyclic
|
||||||
|
periodicZ
|
||||||
|
(
|
||||||
|
(0 3 2 1)
|
||||||
|
(4 5 6 7)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
mergePatchPairs
|
||||||
|
(
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
67
tutorials/mdEquilibrationFoam/periodicCube/system/fvSchemes
Normal file
67
tutorials/mdEquilibrationFoam/periodicCube/system/fvSchemes
Normal file
@ -0,0 +1,67 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
| ========= | |
|
||||||
|
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
|
||||||
|
| \\ / O peration | Version: 1.3 |
|
||||||
|
| \\ / A nd | Web: http://www.openfoam.org |
|
||||||
|
| \\/ M anipulation | |
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
FoamFile
|
||||||
|
{
|
||||||
|
version 2.0;
|
||||||
|
format ascii;
|
||||||
|
|
||||||
|
root "";
|
||||||
|
case "";
|
||||||
|
instance "";
|
||||||
|
local "";
|
||||||
|
|
||||||
|
class dictionary;
|
||||||
|
object fvSchemes;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
ddtSchemes
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default Euler;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
gradSchemes
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default Gauss linear;
|
||||||
|
grad(p) Gauss linear;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
divSchemes
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default none;
|
||||||
|
div(phi,U) Gauss linear;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
laplacianSchemes
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default none;
|
||||||
|
laplacian(nu,U) Gauss linear corrected;
|
||||||
|
laplacian(1|A(U),p) Gauss linear corrected;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
interpolationSchemes
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default linear;
|
||||||
|
interpolate(HbyA) linear;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
snGradSchemes
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default corrected;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fluxRequired
|
||||||
|
{
|
||||||
|
default no;
|
||||||
|
p;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
40
tutorials/mdEquilibrationFoam/periodicCube/system/fvSolution
Normal file
40
tutorials/mdEquilibrationFoam/periodicCube/system/fvSolution
Normal file
@ -0,0 +1,40 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
| ========= | |
|
||||||
|
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
|
||||||
|
| \\ / O peration | Version: 1.3 |
|
||||||
|
| \\ / A nd | Web: http://www.openfoam.org |
|
||||||
|
| \\/ M anipulation | |
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
FoamFile
|
||||||
|
{
|
||||||
|
version 2.0;
|
||||||
|
format ascii;
|
||||||
|
|
||||||
|
root "";
|
||||||
|
case "";
|
||||||
|
instance "";
|
||||||
|
local "";
|
||||||
|
|
||||||
|
class dictionary;
|
||||||
|
object fvSolution;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
solvers
|
||||||
|
{
|
||||||
|
p ICCG 1e-06 0;
|
||||||
|
U BICCG 1e-05 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PISO
|
||||||
|
{
|
||||||
|
nCorrectors 2;
|
||||||
|
nNonOrthogonalCorrectors 0;
|
||||||
|
pRefCell 0;
|
||||||
|
pRefValue 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
@ -0,0 +1,27 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
| ========= | |
|
||||||
|
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
|
||||||
|
| \\ / O peration | Version: 1.4.1 |
|
||||||
|
| \\ / A nd | Web: http://www.openfoam.org |
|
||||||
|
| \\/ M anipulation | |
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
FoamFile
|
||||||
|
{
|
||||||
|
version 2.0;
|
||||||
|
format ascii;
|
||||||
|
|
||||||
|
root "";
|
||||||
|
case "";
|
||||||
|
instance "";
|
||||||
|
local "";
|
||||||
|
|
||||||
|
class dictionary;
|
||||||
|
object mdEquilibrationDict;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
equilibrationTargetTemperature 300.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
@ -0,0 +1,43 @@
|
|||||||
|
/*---------------------------------------------------------------------------*\
|
||||||
|
| ========= | |
|
||||||
|
| \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox |
|
||||||
|
| \\ / O peration | Version: 1.3 |
|
||||||
|
| \\ / A nd | Web: http://www.openfoam.org |
|
||||||
|
| \\/ M anipulation | |
|
||||||
|
\*---------------------------------------------------------------------------*/
|
||||||
|
|
||||||
|
FoamFile
|
||||||
|
{
|
||||||
|
version 2.0;
|
||||||
|
format ascii;
|
||||||
|
|
||||||
|
root "";
|
||||||
|
case "";
|
||||||
|
instance "";
|
||||||
|
local "";
|
||||||
|
|
||||||
|
class dictionary;
|
||||||
|
object molConfigDict;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
|
||||||
|
|
||||||
|
// Euler angles, expressed in degrees as phi, theta, psi,
|
||||||
|
// see http://mathworld.wolfram.com/EulerAngles.html
|
||||||
|
|
||||||
|
liquid
|
||||||
|
{
|
||||||
|
massDensity 1220.0;
|
||||||
|
temperature 300.0;
|
||||||
|
velocityDistribution maxwellian;
|
||||||
|
bulkVelocity (0.0 0.0 0.0);
|
||||||
|
id Ar;
|
||||||
|
mass 6.63352033e-26;
|
||||||
|
latticeStructure SC;
|
||||||
|
anchor (0.0 0.0 0.0);
|
||||||
|
anchorSpecifies molecule;
|
||||||
|
tethered no;
|
||||||
|
orientationAngles (0 0 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************************************************************************* //
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user