source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up.f90 @ 1845

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[1682]1!> @file advec_u_up.f90
[1036]2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
[1818]16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
[1036]17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
[484]19! Current revisions:
[1]20! -----------------
[1354]21!
[1683]22!
[1321]23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: advec_u_up.f90 1818 2016-04-06 15:53:27Z raasch $
26!
[1683]27! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
28! Code annotations made doxygen readable
29!
[1354]30! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
31! REAL constants provided with KIND-attribute
32!
[1321]33! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]34! ONLY-attribute added to USE-statements,
35! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
36! kinds are defined in new module kinds,
37! revision history before 2012 removed,
38! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
39! all variable declaration statements
[1]40!
[1037]41! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
42! code put under GPL (PALM 3.9)
43!
[1]44! Revision 1.1  1997/08/29 08:55:25  raasch
45! Initial revision
46!
47!
48! Description:
49! ------------
[1682]50!> Advection term for the u velocity-component using upstream scheme.
51!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
52!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
[1]53!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]54 MODULE advec_u_up_mod
55 
[1]56
57    PRIVATE
58    PUBLIC advec_u_up
59
60    INTERFACE advec_u_up
61       MODULE PROCEDURE advec_u_up
62       MODULE PROCEDURE advec_u_up_ij
63    END INTERFACE advec_u_up
64
65 CONTAINS
66
67
68!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]69! Description:
70! ------------
71!> Call for all grid points
[1]72!------------------------------------------------------------------------------!
73    SUBROUTINE advec_u_up
74
[1320]75       USE arrays_3d,                                                          &
76           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
[1]77
[1320]78       USE control_parameters,                                                 &
79           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
80
81       USE grid_variables,                                                     &
82           ONLY:  ddx, ddy
83
84       USE indices,                                                            &
85           ONLY:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb_u_inner, nzt
86
87       USE kinds
88
89
[1]90       IMPLICIT NONE
91
[1682]92       INTEGER(iwp) ::  i !<
93       INTEGER(iwp) ::  j !<
94       INTEGER(iwp) ::  k !<
[1]95
[1682]96       REAL(wp) ::  ukomp !<
97       REAL(wp) ::  vkomp !<
98       REAL(wp) ::  wkomp !<
[1]99
[1320]100       
[106]101       DO  i = nxlu, nxr
[1]102          DO  j = nys, nyn
103             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
104!
105!--             x-direction
106                ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
[1353]107                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]108                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[1]109                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
110                ELSE
[1320]111                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[1]112                                          ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
113                ENDIF
114!
115!--             y-direction
[1353]116                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i)   + v(k,j+1,i) +                  &
[1]117                                 v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) ) - v_gtrans
[1353]118                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]119                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[1]120                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
121                ELSE
[1320]122                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[1]123                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
124                ENDIF
125!
126!--             z-direction
[1353]127                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)   + w(k-1,j,i) +                  &
[1]128                                 w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
[1353]129                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]130                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
[1]131                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
132                ELSE
[1320]133                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
[1]134                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
135                ENDIF
136
137             ENDDO
138          ENDDO
139       ENDDO
140
141    END SUBROUTINE advec_u_up
142
143
144!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]145! Description:
146! ------------
147!> Call for grid point i,j
[1]148!------------------------------------------------------------------------------!
149    SUBROUTINE advec_u_up_ij( i, j )
150
[1320]151       USE arrays_3d,                                                          &
152           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
[1]153
[1320]154       USE control_parameters,                                                 &
155           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
156
157       USE grid_variables,                                                     &
158           ONLY:  ddx, ddy
159
160       USE indices,                                                            &
161           ONLY:  nzb_u_inner, nzt
162
163       USE kinds
164
165
[1]166       IMPLICIT NONE
167
[1682]168       INTEGER(iwp) ::  i !<
169       INTEGER(iwp) ::  j !<
170       INTEGER(iwp) ::  k !<
[1]171
[1682]172       REAL(wp) ::  ukomp !<
173       REAL(wp) ::  vkomp !<
174       REAL(wp) ::  wkomp !<
[1]175
176
177       DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
178!
179!--       x-direction
180          ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
[1353]181          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]182             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[1]183                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
184          ELSE
[1320]185             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[1]186                                         ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
187          ENDIF
188!
189!--       y-direction
[1353]190          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) &
[1]191                         ) - v_gtrans
[1353]192          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]193             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[1]194                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
195          ELSE
[1320]196             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[1]197                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
198          ENDIF
199!
200!--       z-direction
[1353]201          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
202          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]203             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
[1]204                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
205          ELSE
[1320]206             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
[1]207                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
208          ENDIF
209
210       ENDDO
211
212    END SUBROUTINE advec_u_up_ij
213
214 END MODULE advec_u_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.