source: palm/trunk/SOURCE/advec_w_up.f90 @ 2233

Last change on this file since 2233 was 2233, checked in by suehring, 4 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 8.4 KB
Line 
1!> @file advec_w_up.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
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 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: advec_w_up.f90 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring $
27!
28! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
29! topography representation via flags
30!
31! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
32! Forced header and separation lines into 80 columns
33!
34! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
35! Module renamed (removed _mod)
36!
37!
38! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
39! Module renamed
40!
41!
42! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
43! Code annotations made doxygen readable
44!
45! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
46! REAL constants provided with KIND-attribute
47!
48! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
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
55!
56! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
57! code put under GPL (PALM 3.9)
58!
59! Revision 1.1  1997/08/29 08:56:33  raasch
60! Initial revision
61!
62!
63! Description:
64! ------------
65!> Advection term for the w 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!
68!------------------------------------------------------------------------------!
69 MODULE advec_w_up_mod
70 
71
72    PRIVATE
73    PUBLIC advec_w_up
74
75    INTERFACE advec_w_up
76       MODULE PROCEDURE advec_w_up
77       MODULE PROCEDURE advec_w_up_ij
78    END INTERFACE advec_w_up
79
80 CONTAINS
81
82
83!------------------------------------------------------------------------------!
84! Description:
85! ------------
86!> Call for all grid points
87!------------------------------------------------------------------------------!
88    SUBROUTINE advec_w_up
89
90       USE arrays_3d,                                                          &
91           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
92
93       USE control_parameters,                                                 &
94           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
95
96       USE grid_variables,                                                     &
97           ONLY:  ddx, ddy
98
99       USE indices,                                                            &
100           ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt, wall_flags_0
101
102       USE kinds
103
104
105       IMPLICIT NONE
106
107       INTEGER(iwp) ::  i !<
108       INTEGER(iwp) ::  j !<
109       INTEGER(iwp) ::  k !<
110
111       REAL(wp) ::  ukomp !<
112       REAL(wp) ::  vkomp !<
113
114
115       DO  i = nxl, nxr
116          DO  j = nys, nyn
117             DO  k = nzb+1, nzt-1
118!
119!--             x-direction
120                ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i)   + u(k,j,i+1) +                  &
121                                 u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) ) - u_gtrans
122                IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
123                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
124                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx       &
125                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
126                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 3 ) )
127                ELSE
128                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                         &
129                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx       &
130                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
131                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 3 ) )
132                ENDIF
133!
134!--             y-direction
135                vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) +                    &
136                                 v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) ) - v_gtrans
137                IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
138                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
139                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy       &
140                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
141                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 3 ) )
142                ELSE
143                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                         &
144                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy       &
145                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
146                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 3 ) )
147                ENDIF
148!
149!--             z-direction
150                IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
151                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
152                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)   &
153                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
154                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 3 ) )
155                ELSE
156                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                      &
157                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1) &
158                                      * MERGE( 1.0_wp, 0.0_wp,                 &
159                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i), 3 ) )
160                ENDIF
161
162             ENDDO
163          ENDDO
164       ENDDO
165
166    END SUBROUTINE advec_w_up
167
168
169!------------------------------------------------------------------------------!
170! Description:
171! ------------
172!> Call for grid point i,j
173!------------------------------------------------------------------------------!
174    SUBROUTINE advec_w_up_ij( i, j )
175
176       USE arrays_3d,                                                          &
177           ONLY:  ddzw, tend, u, v, w
178
179       USE control_parameters,                                                 &
180           ONLY:  u_gtrans, v_gtrans
181
182       USE grid_variables,                                                     &
183           ONLY:  ddx, ddy
184
185       USE indices,                                                            &
186           ONLY:  nzb, nzt, wall_flags_0
187
188       USE kinds
189
190
191       IMPLICIT NONE
192
193       INTEGER(iwp) ::  i !<
194       INTEGER(iwp) ::  j !<
195       INTEGER(iwp) ::  k !<
196
197       REAL(wp) ::  ukomp !<
198       REAL(wp) ::  vkomp !<
199
200
201       DO  k = nzb+1, nzt-1
202!
203!--       x-direction
204          ukomp = 0.25_wp * ( u(k,j,i) + u(k,j,i+1) + u(k+1,j,i) + u(k+1,j,i+1) &
205                         ) - u_gtrans
206          IF ( ukomp > 0.0_wp )  THEN
207             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
208                                         ( w(k,j,i) - w(k,j,i-1) ) * ddx
209          ELSE
210             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - ukomp *                               &
211                                         ( w(k,j,i+1) - w(k,j,i) ) * ddx
212          ENDIF
213!
214!--       y-direction
215          vkomp = 0.25_wp * ( v(k,j,i) + v(k,j+1,i) + v(k+1,j,i) + v(k+1,j+1,i) &
216                         ) - v_gtrans
217          IF ( vkomp > 0.0_wp )  THEN
218             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
219                                         ( w(k,j,i) - w(k,j-1,i) ) * ddy
220          ELSE
221             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - vkomp *                               &
222                                         ( w(k,j+1,i) - w(k,j,i) ) * ddy
223          ENDIF
224!
225!--       z-direction
226          IF ( w(k,j,i) > 0.0_wp )  THEN
227             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
228                                         ( w(k,j,i) - w(k-1,j,i) ) * ddzw(k)
229          ELSE
230             tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - w(k,j,i) *                            &
231                                         ( w(k+1,j,i) - w(k,j,i) ) * ddzw(k+1)
232          ENDIF
233
234       ENDDO
235
236    END SUBROUTINE advec_w_up_ij
237
238 END MODULE advec_w_up_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.