source: palm/trunk/SOURCE/init_rankine.f90 @ 2716

Last change on this file since 2716 was 2716, checked in by kanani, 4 years ago

Correction of "Former revisions" section

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 6.3 KB
Line 
1!> @file init_rankine.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 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: init_rankine.f90 2716 2017-12-29 16:35:59Z kanani $
27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
30! Change in file header (GPL part)
31!
32! 2101 2017-01-05 16:42:31Z suehring
33!
34! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
35! Forced header and separation lines into 80 columns
36!
37! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
38! Code annotations made doxygen readable
39!
40! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
41! REAL constants provided with KIND-attribute
42!
43! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
44! REAL constants defined as wp_kind
45!
46! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
47! ONLY-attribute added to USE-statements,
48! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
49! kinds are defined in new module kinds,
50! revision history before 2012 removed,
51! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
52! all variable declaration statements
53!
54! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
55! code put under GPL (PALM 3.9)
56!
57! Revision 1.1  1997/08/11 06:18:43  raasch
58! Initial revision
59!
60!
61! Description:
62! ------------
63!> Initialize a (nondivergent) Rankine eddy with a vertical axis in order to test
64!> the advection terms and the pressure solver.
65!------------------------------------------------------------------------------!
66 SUBROUTINE init_rankine
67 
68
69    USE arrays_3d,                                                             &
70        ONLY:  pt, pt_init, u, u_init, v, v_init
71
72    USE control_parameters,                                                    &
73        ONLY:  initializing_actions, n_sor, nsor, nsor_ini   
74
75    USE constants,                                                             &
76        ONLY:  pi
77
78    USE grid_variables,                                                        &
79        ONLY:  dx, dy
80
81    USE indices,                                                               &
82        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt     
83               
84    USE kinds
85
86    IMPLICIT NONE
87
88    INTEGER(iwp) ::  i   !<
89    INTEGER(iwp) ::  ic  !<
90    INTEGER(iwp) ::  j   !<
91    INTEGER(iwp) ::  jc  !<
92    INTEGER(iwp) ::  k   !<
93    INTEGER(iwp) ::  kc1 !<
94    INTEGER(iwp) ::  kc2 !<
95   
96    REAL(wp)     ::  alpha  !<
97    REAL(wp)     ::  betrag !<
98    REAL(wp)     ::  radius !<
99    REAL(wp)     ::  rc     !<
100    REAL(wp)     ::  uw     !<
101    REAL(wp)     ::  vw     !<
102    REAL(wp)     ::  x      !<
103    REAL(wp)     ::  y      !<
104
105!
106!-- Default: eddy radius rc, eddy strength z,
107!--          position of eddy centre: ic, jc, kc1, kc2
108    rc  =  4.0_wp * dx
109    ic  =  ( nx+1 ) / 2
110    jc  =  ic
111    kc1 = nzb
112    kc2 = nzt+1
113
114!
115!-- Reset initial profiles to constant profiles
116    IF ( INDEX(initializing_actions, 'set_constant_profiles') /= 0 )  THEN
117       DO  i = nxlg, nxrg
118          DO  j = nysg, nyng
119             pt(:,j,i) = pt_init
120             u(:,j,i)  = u_init
121             v(:,j,i)  = v_init
122          ENDDO
123       ENDDO
124    ENDIF
125
126!
127!-- Compute the u-component.
128    DO  i = nxl, nxr
129       DO  j = nys, nyn
130          x = ( i - ic - 0.5_wp ) * dx
131          y = ( j - jc          ) * dy
132          radius = SQRT( x**2 + y**2 )
133          IF ( radius <= 2.0_wp * rc )  THEN
134             betrag = radius / ( 2.0_wp * rc ) * 0.08_wp
135          ELSEIF ( radius > 2.0_wp * rc  .AND.  radius < 8.0_wp * rc )  THEN
136             betrag = 0.08_wp * EXP( -( radius - 2.0_wp * rc ) / 2.0_wp )
137          ELSE
138             betrag = 0.0_wp
139          ENDIF
140
141          IF ( x == 0.0_wp )  THEN
142             IF ( y > 0.0_wp )  THEN
143                alpha = pi / 2.0_wp
144             ELSEIF ( y < 0.0_wp )  THEN
145                alpha = 3.0_wp * pi / 2.0_wp
146             ENDIF
147          ELSE
148             IF ( x < 0.0_wp )  THEN
149                alpha = ATAN( y / x ) + pi
150             ELSE
151                IF ( y < 0.0_wp )  THEN
152                   alpha = ATAN( y / x ) + 2.0_wp * pi
153                ELSE
154                   alpha = ATAN( y / x )
155                ENDIF
156             ENDIF
157          ENDIF
158
159          uw = -SIN( alpha ) * betrag
160
161          DO  k = kc1, kc2
162             u(k,j,i) = u(k,j,i) + uw
163          ENDDO
164       ENDDO
165    ENDDO
166
167!
168!-- Compute the v-component.
169    DO  i = nxl, nxr
170       DO  j = nys, nyn
171          x = ( i - ic          ) * dx
172          y = ( j - jc - 0.5_wp ) * dy
173          radius = SQRT( x**2 + y**2 )
174          IF ( radius <= 2.0_wp * rc )  THEN
175             betrag = radius / ( 2.0_wp * rc ) * 0.08_wp
176          ELSEIF ( radius > 2.0_wp * rc  .AND.  radius < 8.0_wp * rc )  THEN
177             betrag = 0.08_wp * EXP( -( radius - 2.0_wp * rc ) / 2.0_wp )
178          ELSE
179             betrag = 0.0_wp
180          ENDIF
181
182          IF ( x == 0.0_wp )  THEN
183             IF ( y > 0.0_wp )  THEN
184                alpha = pi / 2.0_wp
185             ELSEIF ( y < 0.0_wp )  THEN
186                alpha = 3.0_wp * pi / 2.0_wp
187             ENDIF
188          ELSE
189             IF ( x < 0.0_wp )  THEN
190                alpha = ATAN( y / x ) + pi
191             ELSE
192                IF ( y < 0.0_wp )  THEN
193                   alpha = ATAN( y / x ) + 2.0_wp * pi
194                ELSE
195                   alpha = ATAN( y / x )
196                ENDIF
197             ENDIF
198          ENDIF
199
200          vw = COS( alpha ) * betrag
201
202          DO  k = kc1, kc2
203             v(k,j,i) = v(k,j,i) + vw
204          ENDDO
205       ENDDO
206    ENDDO
207
208!
209!-- Exchange of boundary values for the velocities.
210    CALL exchange_horiz( u, nbgp)
211    CALL exchange_horiz( v, nbgp )
212!
213!-- Make velocity field nondivergent.
214    n_sor = nsor_ini
215    CALL pres
216    n_sor = nsor
217
218 END SUBROUTINE init_rankine
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.