source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up.f90 @ 4313

Last change on this file since 4313 was 4182, checked in by scharf, 22 months ago
  • corrected "Former revisions" section
  • minor formatting in "Former revisions" section
  • added "Author" section
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 7.1 KB
Line 
1!> @file advec_u_up.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
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.
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!
17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_u_up.f90 4182 2019-08-22 15:20:23Z suehring $
27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
30! variables documented
31!
32! Revision 1.1  1997/08/29 08:55:25  raasch
33! Initial revision
34!
35!
36! Description:
37! ------------
38!> Advection term for the u velocity-component using upstream scheme.
39!> NOTE: vertical advection at k=1 still has wrong grid spacing for w>0!
40!>       The same problem occurs for all topography boundaries!
41!------------------------------------------------------------------------------!
42 MODULE advec_u_up_mod
43 
44
45    PRIVATE
46    PUBLIC advec_u_up
47
48    INTERFACE advec_u_up
49       MODULE PROCEDURE advec_u_up
50       MODULE PROCEDURE advec_u_up_ij
51    END INTERFACE advec_u_up
52
53 CONTAINS
54
55
56!------------------------------------------------------------------------------!
57! Description:
58! ------------
59!> Call for all grid points
60!------------------------------------------------------------------------------!
61    SUBROUTINE advec_u_up
62
63       USE arrays_3d,                                                          &
64           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
65
66       USE control_parameters,                                                 &
67           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
68
69       USE grid_variables,                                                     &
70           ONLY:  ddx, ddy
71
72       USE indices,                                                            &
73           ONLY:  nxlu, nxr, nyn, nys, nzb, nzt
74
75       USE kinds
76
77
78       IMPLICIT NONE
79
80       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
81       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
82       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
83
84       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
85       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
86       REAL(wp) ::  wkomp !< advection velocity along z-direction
87
88       
89       DO  i = nxlu, nxr
90          DO  j = nys, nyn
91             DO  k = nzb+1, nzt
92!
93!--             x-direction
94                ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
95                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
96                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
97                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
98                ELSE
99                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
100                                          ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
101                ENDIF
102!
103!--             y-direction
104                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i)   + v(k,j+1,i) +                  &
105                                 v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) ) - v_gtrans
106                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
107                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
108                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
109                ELSE
110                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
111                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
112                ENDIF
113!
114!--             z-direction
115                wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i)   + w(k-1,j,i) +                  &
116                                 w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
117                IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
118                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
119                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
120                ELSE
121                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                         &
122                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
123                ENDIF
124
125             ENDDO
126          ENDDO
127       ENDDO
128
129    END SUBROUTINE advec_u_up
130
131
132!------------------------------------------------------------------------------!
133! Description:
134! ------------
135!> Call for grid point i,j
136!------------------------------------------------------------------------------!
137    SUBROUTINE advec_u_up_ij( i, j )
138
139       USE arrays_3d,                                                          &
140           ONLY:  ddzu, tend, u, v, w
141
142       USE control_parameters,                                                 &
143           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
144
145       USE grid_variables,                                                     &
146           ONLY:  ddx, ddy
147
148       USE indices,                                                            &
149           ONLY:  nzb, nzt
150
151       USE kinds
152
153
154       IMPLICIT NONE
155
156       INTEGER(iwp) ::  i !< grid index along x-direction
157       INTEGER(iwp) ::  j !< grid index along y-direction
158       INTEGER(iwp) ::  k !< grid index along z-direction
159
160       REAL(wp) ::  ukomp !< advection velocity along x-direction
161       REAL(wp) ::  vkomp !< advection velocity along y-direction
162       REAL(wp) ::  wkomp !< advection velocity along z-direction
163
164
165       DO  k = nzb+1, nzt
166!
167!--       x-direction
168          ukomp = u(k,j,i) - u_gtrans
169          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
170             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
171                                         ( u(k,j,i) - u(k,j,i-1) ) * ddx
172          ELSE
173             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
174                                         ( u(k,j,i+1) - u(k,j,i) ) * ddx
175          ENDIF
176!
177!--       y-direction
178          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k,j,i-1) + v(k,j+1,i-1) &
179                         ) - v_gtrans
180          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
181             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
182                                         ( u(k,j,i) - u(k,j-1,i) ) * ddy
183          ELSE
184             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
185                                         ( u(k,j+1,i) - u(k,j,i) ) * ddy
186          ENDIF
187!
188!--       z-direction
189          wkomp = 0.25_wp * ( w(k,j,i) + w(k-1,j,i) + w(k,j,i-1) + w(k-1,j,i-1) )
190          IF ( wkomp > 0.0_wp )  THEN
191             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
192                                         ( u(k,j,i) - u(k-1,j,i) ) * ddzu(k)
193          ELSE
194             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - wkomp *                               &
195                                         ( u(k+1,j,i) - u(k,j,i) ) * ddzu(k+1)
196          ENDIF
197
198       ENDDO
199
200    END SUBROUTINE advec_u_up_ij
201
202 END MODULE advec_u_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.