Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // *****************************************************************************
       2                 :            : /*!
       3                 :            :   \file      src/PDE/MultiSpecies/Mixture.hpp
       4                 :            :   \copyright 2012-2015 J. Bakosi,
       5                 :            :              2016-2018 Los Alamos National Security, LLC.,
       6                 :            :              2019-2021 Triad National Security, LLC.
       7                 :            :              All rights reserved. See the LICENSE file for details.
       8                 :            :   \brief     Multispecies mixture function
       9                 :            :   \details   This file declares functions for computing mixture flow quantities
      10                 :            : */
      11                 :            : // *****************************************************************************
      12                 :            : #ifndef Mixture_h
      13                 :            : #define Mixture_h
      14                 :            : 
      15                 :            : #include <vector>
      16                 :            : 
      17                 :            : #include "Types.hpp"
      18                 :            : #include "EoS/EOS.hpp"
      19                 :            : 
      20                 :            : namespace inciter {
      21                 :            : 
      22                 :            : class Mixture {
      23                 :            : 
      24                 :            :   private:
      25                 :            :     std::size_t m_nspec;
      26                 :            :     tk::real m_mix_density;
      27                 :            :     tk::real m_mix_R;
      28                 :            :     std::vector< tk::real > m_Ys;
      29                 :            : 
      30                 :            :   public:
      31                 :            :     //! Constructor based on state vector
      32                 :            :     Mixture(const std::size_t nspec,
      33                 :            :             const std::vector< tk::real >& ugp,
      34                 :            :             const std::vector< EOS >& mat_blk);
      35                 :            : 
      36                 :            :     //! Constructor based on mixture thermodynamics, mass fractions
      37                 :            :     Mixture(const std::size_t nspec,
      38                 :            :             const std::vector< tk::real >& Ys,
      39                 :            :             tk::real mix_pressure,
      40                 :            :             tk::real temperature,
      41                 :            :             const std::vector< EOS >& mat_blk);
      42                 :            : 
      43                 :            :     //! Return mixture density
      44                 :    3747894 :     tk::real get_mix_density() { return m_mix_density; }
      45                 :            : 
      46                 :            :     //! Compute mixture frozen speed of sound.
      47                 :            :     tk::real frozen_soundspeed(tk::real mix_density,
      48                 :            :                                tk::real mix_pressure,
      49                 :            :                                const std::vector< EOS >& mat_blk) const;
      50                 :            : 
      51                 :            :     //! Compute mixture total energy
      52                 :            :     tk::real totalenergy(tk::real mix_density,
      53                 :            :                          tk::real u,
      54                 :            :                          tk::real v,
      55                 :            :                          tk::real w,
      56                 :            :                          tk::real mix_pressure,
      57                 :            :                          const std::vector< EOS >& mat_blk) const;
      58                 :            : 
      59                 :            :     //! Compute mixture pressure
      60                 :            :     tk::real pressure(tk::real mix_density,
      61                 :            :                       tk::real u,
      62                 :            :                       tk::real v,
      63                 :            :                       tk::real w,
      64                 :            :                       tk::real rhoE,
      65                 :            :                       const std::vector< EOS >& mat_blk) const;
      66                 :            : 
      67                 :            :     //! Compute mixture temperature
      68                 :            :     tk::real temperature(tk::real mix_density,
      69                 :            :                          tk::real u,
      70                 :            :                          tk::real v,
      71                 :            :                          tk::real w,
      72                 :            :                          tk::real rhoE,
      73                 :            :                          const std::vector< EOS >& mat_blk) const;
      74                 :            : 
      75                 :            :     /** @name Charm++ pack/unpack serializer member functions */
      76                 :            :     ///@{
      77                 :            :     //! \brief Pack/Unpack serialize member function
      78                 :            :     //! \param[in,out] p Charm++'s PUP::er serializer object reference
      79                 :            :     void pup( PUP::er &p ) /*override*/ {
      80                 :            :       p | m_nspec;
      81                 :            :       p | m_mix_density;
      82                 :            :       p | m_mix_R;
      83                 :            :       p | m_Ys;
      84                 :            :     }
      85                 :            :     //! \brief Pack/Unpack serialize operator|
      86                 :            :     //! \param[in,out] p Charm++'s PUP::er serializer object reference
      87                 :            :     //! \param[in,out] i Mixture object reference
      88                 :            :     friend void operator|( PUP::er& p, Mixture& i ) { i.pup(p); }
      89                 :            :     //@}
      90                 :            : 
      91                 :            : };
      92                 :            : 
      93                 :            : } //inciter::
      94                 :            : 
      95                 :            : #endif // Mixture_h