source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up.f90 @ 2516

Last change on this file since 2516 was 2233, checked in by suehring, 7 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 9.5 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! -----------------
[1354]22!
[2233]23!
[1321]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_u_up.f90 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring $
27!
[2233]28! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
29! topography representation via flags
30!
[2001]31! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
32! Forced header and separation lines into 80 columns
33!
[1874]34! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
35! Module renamed (removed _mod)
36!
37!
[1851]38! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
39! Module renamed
40!
41!
[1683]42! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
43! Code annotations made doxygen readable
44!
[1354]45! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
46! REAL constants provided with KIND-attribute
47!
[1321]48! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]49! ONLY-attribute added to USE-statements,
50! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
51! kinds are defined in new module kinds,
52! revision history before 2012 removed,
53! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
54! all variable declaration statements
[1]55!
[1037]56! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
57! code put under GPL (PALM 3.9)
58!
[1]59! Revision 1.1  1997/08/29 08:55:25  raasch
60! Initial revision
61!
62!
63! Description:
64! ------------
[1682]65!> Advection term for the u velocity-component using upstream scheme.
66!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
67!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
[1]68!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]69 MODULE advec_u_up_mod
70 
[1]71
72    PRIVATE
73    PUBLIC advec_u_up
74
75    INTERFACE advec_u_up
76       MODULE PROCEDURE advec_u_up
77       MODULE PROCEDURE advec_u_up_ij
78    END INTERFACE advec_u_up
79
80 CONTAINS
81
82
83!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]84! Description:
85! ------------
86!> Call for all grid points
[1]87!------------------------------------------------------------------------------!
88    SUBROUTINE advec_u_up
89
[1320]90       USE arrays_3d,                                                          &
91           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
[1]92
[1320]93       USE control_parameters,                                                 &
94           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
95
96       USE grid_variables,                                                     &
97           ONLY:  ddx, ddy
98
99       USE indices,                                                            &
[2232]100           ONLY:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzt, wall_flags_0
[1320]101
102       USE kinds
103
104
[1]105       IMPLICIT NONE
106
[1682]107       INTEGER(iwp) ::  i !<
108       INTEGER(iwp) ::  j !<
109       INTEGER(iwp) ::  k !<
[1]110
[1682]111       REAL(wp) ::  ukomp !<
112       REAL(wp) ::  vkomp !<
113       REAL(wp) ::  wkomp !<
[1]114
[1320]115       
[106]116       DO  i = nxlu, nxr
[1]117          DO  j = nys, nyn
[2232]118             DO  k = nzb+1, nzt
[1]119!
120!--             x-direction
121                ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
[1353]122                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]123                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[2232]124                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx       &
125                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
126                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]127                ELSE
[1320]128                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
[2232]129                                          ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx      &
130                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
131                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]132                ENDIF
133!
134!--             y-direction
[1353]135                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i)   + v(k,j+1,i) +                  &
[1]136                                 v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) ) - v_gtrans
[1353]137                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]138                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[2232]139                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
140                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
141                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]142                ELSE
[1320]143                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
[2232]144                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy       &
145                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
146                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]147                ENDIF
148!
149!--             z-direction
[1353]150                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)   + w(k-1,j,i) +                  &
[1]151                                 w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
[1353]152                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]153                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
[2232]154                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)   &
155                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
156                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]157                ELSE
[1320]158                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
[2232]159                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
160                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
161                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]162                ENDIF
163
164             ENDDO
165          ENDDO
166       ENDDO
167
168    END SUBROUTINE advec_u_up
169
170
171!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]172! Description:
173! ------------
174!> Call for grid point i,j
[1]175!------------------------------------------------------------------------------!
176    SUBROUTINE advec_u_up_ij( i, j )
177
[1320]178       USE arrays_3d,                                                          &
179           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
[1]180
[1320]181       USE control_parameters,                                                 &
182           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
183
184       USE grid_variables,                                                     &
185           ONLY:  ddx, ddy
186
187       USE indices,                                                            &
[2232]188           ONLY:  nzb, nzt, wall_flags_0
[1320]189
190       USE kinds
191
192
[1]193       IMPLICIT NONE
194
[1682]195       INTEGER(iwp) ::  i !<
196       INTEGER(iwp) ::  j !<
197       INTEGER(iwp) ::  k !<
[1]198
[1682]199       REAL(wp) ::  ukomp !<
200       REAL(wp) ::  vkomp !<
201       REAL(wp) ::  wkomp !<
[1]202
203
[2232]204       DO  k = nzb+1, nzt
[1]205!
206!--       x-direction
207          ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
[1353]208          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]209             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[2232]210                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx       &
211                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
212                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]213          ELSE
[1320]214             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
[2232]215                                         ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx       &
216                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
217                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]218          ENDIF
219!
220!--       y-direction
[1353]221          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]222                         ) - v_gtrans
[1353]223          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]224             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[2232]225                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy       &
226                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
227                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]228          ELSE
[1320]229             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
[2232]230                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy       &
231                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
232                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]233          ENDIF
234!
235!--       z-direction
[1353]236          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
237          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
[1320]238             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
[2232]239                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)   &
240                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
241                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]242          ELSE
[1320]243             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
[2232]244                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1) &
245                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
246                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 1 ) )
[1]247          ENDIF
248
249       ENDDO
250
251    END SUBROUTINE advec_u_up_ij
252
253 END MODULE advec_u_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.