OpenFOAM

OpenFOAM 中的热物理类之继承派生关系

根据上一篇的介绍，我们已经知道

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thermoType
{
    type             heRhoThermo;
    mixture          pureMixture;
    transport        const;
    thermo           hConst;
    equationOfState  perfectGas;
    specie           specie;
    energy           sensibleInternalEnergy;
}

这个设置对应的是下述类：

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heRhoThermo                                                                 
<                                                                        
    rhoThermo,                                                          
    pureMixture
    <
        constTransport<species::thermo<hConstThermo<perfectGas<specie>>,sensibleInternalEnergy>>
    >                 
>

接下来就能来看看具体的类的继承派生关系了。

经过前面的分析，最终指针 thermo_ 指向的是 heRhoThermo 类的对象，所以先来看一下 heRhoThermo 类。

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template<class BasicPsiThermo, class MixtureType>
class heRhoThermo
:
    public heThermo<BasicPsiThermo, MixtureType>
{
    // Private Member Functions

        //- Calculate the thermo variables
        void calculate();

        //- Construct as copy (not implemented)
        heRhoThermo(const heRhoThermo<BasicPsiThermo, MixtureType>&);

heRhoThermo 类很简单，它继承自 heThermo 类，并且和 heThermo 类用同样的模板参数。
接下来看看 heThermo 类：

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template<class BasicThermo, class MixtureType>
class heThermo
:
    public BasicThermo,
    public MixtureType
{
protected:

    // Protected data

        //- Energy field
        volScalarField he_;

这里，前面多次提到的“继承其模板参数代表的类”这种模式又出现了。有了前两篇分析的基础，我们已经知晓了 thermophysicalProperties 文件里的设置将对应着怎么的一个具体的模型，所有的模板参数都一目了然。知道了模板参数，就能将模板类实例化，再分析其继承派生关系就不是问题了。探索的中间过程这里不详述了，只列出文章开头的那个实例对应的继承派生关系：

继承派生关系

注意几点：

  1. 上图中有两个继承派生关系，其中 constTransport 这个类是作为 pureMixture 类的模板参数的，从而将这两个部分联系起来。
  2. species::thermo 中， species 是命名空间， thermo 是类名，具体定义在 src/thermophysicalModels/specie/thermo/thermo/thermo.H。
  3. sensibleInternalEnergy 类的模板参数中，某种程度上讲，包含了它自己！
  4. mixture，transport，thermo，equationOfstate，specie，energy 这 6 个子模型有哪些可选的，这一点在 UserGuide 的第 7 章已经介绍得很清楚了，这里就不再重复了。

了解了这些，就能理解热物理类的框架了。下一部分将针对 twoPhaseEulerFoam 的热物理相关的模块，来梳理一下热物理模型的流程，主要是，能量方程的构建，如何从能量来得到温度，其他依赖于温度的量包括粘度、密度、压力等又是如何更新的，希望能对传热的模拟有些指导作用，尤其是当出问题的时候，能大概知道可能的原因。