Line data Source code
1 : //
2 : //
3 : //
4 : //
5 : //
6 :
7 :
8 : #ifndef MODEL_PROPELLANT_HOMOGENIZE_H
9 : #define MODEL_PROPELLANT_HOMOGENIZE_H
10 :
11 : #include "Propellant.H"
12 :
13 : namespace Model
14 : {
15 : namespace Propellant
16 : {
17 : class Homogenize
18 : {
19 : public:
20 : static constexpr const char* name = "homogenize";
21 :
22 3 : Homogenize() = default;
23 : Homogenize(IO::ParmParse &pp, std::string name)
24 : {
25 : pp_queryclass(name,*this);
26 : }
27 :
28 : Set::Scalar P = NAN;
29 0 : void set_pressure(const Set::Scalar P)
30 : {
31 0 : k4 = h1 * P + h2;
32 0 : }
33 :
34 0 : virtual Set::Scalar get_qdot(const Set::Scalar mdot, const Set::Scalar phi)
35 : {
36 0 : Set::Scalar qflux = k4 * phi;
37 0 : Set::Scalar mlocal = (mlocal_ap) * massfraction + (mlocal_htpb) * (1.0 - massfraction);
38 0 : Set::Scalar mdota = fabs(mdot);
39 0 : Set::Scalar mbase = tanh(4.0 * mdota / (mlocal));
40 0 : return mbase * qflux;
41 : }
42 :
43 0 : Set::Scalar get_K (const Set::Scalar phi)
44 : {
45 0 : return (k_ap * massfraction + k_htpb * (1.0 - massfraction)) * phi + dispersion1 * (1. - phi);
46 : }
47 :
48 0 : Set::Scalar get_rho (const Set::Scalar phi)
49 : {
50 :
51 0 : return (rho_ap * massfraction + rho_htpb * (1.0 - massfraction)) * phi + dispersion2 * (1. - phi);
52 : }
53 :
54 0 : Set::Scalar get_cp (const Set::Scalar phi)
55 : {
56 0 : return (cp_ap * massfraction + cp_htpb * (1.0 - massfraction)) * phi + dispersion3 * (1. - phi);
57 : }
58 :
59 0 : Set::Scalar get_L (Set::Scalar phi, Set::Scalar T)
60 : {
61 0 : Set::Scalar L = NAN;
62 0 : if (mob_ap == 1) L = m_ap * P * exp(-E_ap / T) * phi;
63 0 : else L = m_ap * exp(-E_ap / T) * phi;
64 0 : L += m_htpb * exp(-E_htpb / T) * (1.0 - phi);
65 0 : if (T <= bound) L = 0.0;
66 0 : return L;
67 : }
68 :
69 :
70 0 : static void Parse(Homogenize& value, IO::ParmParse& pp)
71 : {
72 :
73 : // K; dispersion variables are use to create an inert region for the void grain case.
74 : // An inert region is one that dissipates energy fast enough to remove regression and
75 : // thermal strain effects.
76 0 : pp_query("dispersion1", value.dispersion1);
77 : // rho; dispersion variables are use to create an inert region for the void grain case.
78 : // An inert region is one that dissipates energy fast enough to remove regression and
79 : // thermal strain effects.
80 0 : pp_query("dispersion2", value.dispersion2);
81 : // cp; dispersion variables are use to create an inert region for the void grain case.
82 : // An inert region is one that dissipates energy fast enough to remove regression and
83 : // thermal strain effects.
84 0 : pp_query("dispersion3", value.dispersion3);
85 :
86 :
87 : // AP Density
88 0 : pp_query_required("rho_ap", value.rho_ap);
89 : // HTPB Density
90 0 : pp_query_required("rho_htpb", value.rho_htpb);
91 : // AP Thermal Conductivity
92 0 : pp_query_required("k_ap", value.k_ap);
93 : // HTPB Thermal Conductivity
94 0 : pp_query_required("k_htpb", value.k_htpb);
95 : // AP Specific Heat
96 0 : pp_query_required("cp_ap", value.cp_ap);
97 : //HTPB Specific Heat
98 0 : pp_query_required("cp_htpb", value.cp_htpb);
99 :
100 :
101 : // Surgate heat flux model paramater - Homogenized
102 0 : pp_query_default("h1", value.h1, 1.81);
103 : // Surgate heat flux model paramater - Homogenized
104 0 : pp_query_default("h2", value.h2, 1.34);
105 :
106 : // AP/HTPB ratio for homogenized domain
107 0 : pp_query_default("massfraction", value.massfraction, 0.8);
108 :
109 : // AP mass flux reference value
110 0 : pp_query_default("mlocal_ap", value.mlocal_ap, 0.0);
111 0 : value.mlocal_htpb = 685000.0 - 850e3 * value.massfraction;
112 :
113 : // AP Pre-exponential factor for Arrhenius Law
114 0 : pp_query_required("m_ap", value.m_ap);
115 : // HTPB Pre-exponential factor for Arrhenius Law
116 0 : pp_query_required("m_htpb", value.m_htpb);
117 : // AP Activation Energy for Arrhenius Law
118 0 : pp_query_required("E_ap", value.E_ap);
119 : // HTPB Activation Energy for Arrhenius Law
120 0 : pp_query_required("E_htpb", value.E_htpb);
121 : // Whether to include pressure to the arrhenius law [??]
122 0 : pp_query_default("mob_ap", value.mob_ap,0);
123 : // HTPB Activation Energy for Arrhenius Law
124 0 : pp_query_default("bound", value.bound,0.0);
125 0 : }
126 :
127 : // IO variables
128 : Set::Scalar massfraction = NAN;
129 : Set::Scalar dispersion1 = NAN, dispersion2 = NAN, dispersion3 = NAN;
130 : Set::Scalar k_ap = NAN, k_htpb = NAN;
131 : Set::Scalar rho_ap = NAN, rho_htpb = NAN;
132 : Set::Scalar cp_ap = NAN, cp_htpb = NAN;
133 : Set::Scalar h1 = NAN, h2=NAN;
134 : Set::Scalar mlocal_ap = NAN;
135 : // Regression variables
136 : int mob_ap = -1;
137 : Set::Scalar m_ap = NAN, m_htpb = NAN, m_comb = NAN;
138 : Set::Scalar E_ap = NAN, E_htpb = NAN;
139 : Set::Scalar bound = NAN;
140 :
141 : // Calculated variables
142 : Set::Scalar k4 = NAN;
143 : Set::Scalar mlocal_htpb = NAN;
144 : };
145 :
146 : }
147 : }
148 :
149 :
150 :
151 : #endif
152 :
153 :
|
