source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up.f90 @ 2232

Last change on this file since 2232 was 2232, checked in by suehring, 7 years ago

Adjustments according new topography and surface-modelling concept implemented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.4 KB
RevLine 
[1873]1!> @file advec_u_up.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]3! This file is part of PALM.
4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[2101]17! Copyright 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[484]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[2232]22! topography representation via flags
[1354]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_u_up.f90 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring $
27!
[2001]28! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
29! Forced header and separation lines into 80 columns
30!
[1874]31! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
32! Module renamed (removed _mod)
33!
34!
[1851]35! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
36! Module renamed
37!
38!
[1683]39! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
40! Code annotations made doxygen readable
41!
[1354]42! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
43! REAL constants provided with KIND-attribute
44!
[1321]45! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]46! ONLY-attribute added to USE-statements,
47! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
48! kinds are defined in new module kinds,
49! revision history before 2012 removed,
50! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
51! all variable declaration statements
[1]52!
[1037]53! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
54! code put under GPL (PALM 3.9)
55!
[1]56! Revision 1.1  1997/08/29 08:55:25  raasch
57! Initial revision
58!
59!
60! Description:
61! ------------
[1682]62!> Advection term for the u velocity-component using upstream scheme.
63!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
64!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
[1]65!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]66 MODULE advec_u_up_mod
67 
[1]68
69    PRIVATE
70    PUBLIC advec_u_up
71
72    INTERFACE advec_u_up
73       MODULE PROCEDURE advec_u_up
74       MODULE PROCEDURE advec_u_up_ij
75    END INTERFACE advec_u_up
76
77 CONTAINS
78
79
80!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]81! Description:
82! ------------
83!> Call for all grid points
[1]84!------------------------------------------------------------------------------!
85    SUBROUTINE advec_u_up
86
[1320]87       USE arrays_3d,                                                          &
88           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
[1]89
[1320]90       USE control_parameters,                                                 &
91           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
92
93       USE grid_variables,                                                     &
94           ONLY:  ddx, ddy
95
96       USE indices,                                                            &
[2232]97           ONLY:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzt, wall_flags_0
[1320]98
99       USE kinds
100
101
[1]102       IMPLICIT NONE
103
[1682]104       INTEGER(iwp) ::  i !<
105       INTEGER(iwp) ::  j !<
106       INTEGER(iwp) ::  k !<
[1]107
[1682]108       REAL(wp) ::  ukomp !<
109       REAL(wp) ::  vkomp !<
110       REAL(wp) ::  wkomp !<
[1]111
[1320]112       
[106]113       DO  i = nxlu, nxr
[1]114          DO  j = nys, nyn
[2232]115             DO  k = nzb+1, nzt
[1]116!
117!--             x-direction
118                ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
[1353]119                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]120                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[2232]121                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx       &
122                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
123                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]124                ELSE
[1320]125                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[2232]126                                          ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx      &
127                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
128                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]129                ENDIF
130!
131!--             y-direction
[1353]132                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i)   + v(k,j+1,i) +                  &
[1]133                                 v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) ) - v_gtrans
[1353]134                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]135                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[2232]136                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
137                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
138                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]139                ELSE
[1320]140                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[2232]141                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy       &
142                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
143                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]144                ENDIF
145!
146!--             z-direction
[1353]147                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)   + w(k-1,j,i) +                  &
[1]148                                 w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
[1353]149                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]150                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
[2232]151                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)   &
152                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
153                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]154                ELSE
[1320]155                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
[2232]156                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
157                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
158                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]159                ENDIF
160
161             ENDDO
162          ENDDO
163       ENDDO
164
165    END SUBROUTINE advec_u_up
166
167
168!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]169! Description:
170! ------------
171!> Call for grid point i,j
[1]172!------------------------------------------------------------------------------!
173    SUBROUTINE advec_u_up_ij( i, j )
174
[1320]175       USE arrays_3d,                                                          &
176           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
[1]177
[1320]178       USE control_parameters,                                                 &
179           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
180
181       USE grid_variables,                                                     &
182           ONLY:  ddx, ddy
183
184       USE indices,                                                            &
[2232]185           ONLY:  nzb, nzt, wall_flags_0
[1320]186
187       USE kinds
188
189
[1]190       IMPLICIT NONE
191
[1682]192       INTEGER(iwp) ::  i !<
193       INTEGER(iwp) ::  j !<
194       INTEGER(iwp) ::  k !<
[1]195
[1682]196       REAL(wp) ::  ukomp !<
197       REAL(wp) ::  vkomp !<
198       REAL(wp) ::  wkomp !<
[1]199
200
[2232]201       DO  k = nzb+1, nzt
[1]202!
203!--       x-direction
204          ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
[1353]205          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]206             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[2232]207                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx       &
208                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
209                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]210          ELSE
[1320]211             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[2232]212                                         ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx       &
213                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
214                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]215          ENDIF
216!
217!--       y-direction
[1353]218          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]219                         ) - v_gtrans
[1353]220          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]221             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[2232]222                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
223                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
224                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]225          ELSE
[1320]226             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[2232]227                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy       &
228                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
229                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]230          ENDIF
231!
232!--       z-direction
[1353]233          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
234          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]235             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
[2232]236                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)   &
237                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
238                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]239          ELSE
[1320]240             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
[2232]241                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
242                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
243                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]244          ENDIF
245
246       ENDDO
247
248    END SUBROUTINE advec_u_up_ij
249
250 END MODULE advec_u_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.