source: palm/trunk/SOURCE/advec_u_up_mod.f90 @ 1857

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