source: palm/trunk/SOURCE/sor.f90 @ 1310

Last change on this file since 1310 was 1310, checked in by raasch, 7 years ago

update of GPL copyright

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 6.8 KB
Line 
1 SUBROUTINE sor( d, ddzu, ddzw, p )
2
3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later 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 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: sor.f90 1310 2014-03-14 08:01:56Z raasch $
27!
28! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
29! code put under GPL (PALM 3.9)
30!
31! 707 2011-03-29 11:39:40Z raasch
32! bc_lr/ns replaced by bc_lr/ns_cyc
33!
34! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
35! nxl-1, nxr+1, nys-1, nyn+1 replaced by nxlg, nxrg, nysg, nyng.
36! Call of exchange_horiz are modified.
37! bug removed in declaration of ddzw(), nz replaced by nzt+1
38!
39! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
40! 2nd+3rd argument removed from exchange horiz
41!
42! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
43!
44! Revision 1.9  2005/03/26 21:02:23  raasch
45! Implementation of non-cyclic (Neumann) horizontal boundary conditions,
46! dx2,dy2 replaced by ddx2,ddy2
47!
48! Revision 1.1  1997/08/11 06:25:56  raasch
49! Initial revision
50!
51!
52! Description:
53! ------------
54! Solve the Poisson-equation with the SOR-Red/Black-scheme.
55!------------------------------------------------------------------------------!
56
57    USE grid_variables
58    USE indices
59    USE pegrid
60    USE control_parameters
61
62    IMPLICIT NONE
63
64    INTEGER ::  i, j, k, n, nxl1, nxl2, nys1, nys2
65    REAL    ::  ddzu(1:nz+1), ddzw(1:nzt+1)
66    REAL    ::  d(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxl:nxr),         &
67                p(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg)
68    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  f1, f2, f3
69
70    ALLOCATE( f1(1:nz), f2(1:nz), f3(1:nz) )
71
72!
73!-- Compute pre-factors.
74    DO  k = 1, nz
75         f2(k) = ddzu(k+1) * ddzw(k)
76         f3(k) = ddzu(k)   * ddzw(k)
77         f1(k) = 2.0 * ( ddx2 + ddy2 ) + f2(k) + f3(k)
78    ENDDO
79
80!
81!-- Limits for RED- and BLACK-part.
82    IF ( MOD( nxl , 2 ) == 0 )  THEN
83       nxl1 = nxl
84       nxl2 = nxl + 1
85    ELSE
86       nxl1 = nxl + 1
87       nxl2 = nxl
88    ENDIF
89    IF ( MOD( nys , 2 ) == 0 )  THEN
90       nys1 = nys
91       nys2 = nys + 1
92    ELSE
93       nys1 = nys + 1
94       nys2 = nys
95    ENDIF
96
97    DO  n = 1, n_sor
98
99!
100!--    RED-part
101       DO  i = nxl1, nxr, 2
102          DO  j = nys2, nyn, 2
103             DO  k = nzb+1, nzt
104                p(k,j,i) = p(k,j,i) + omega_sor / f1(k) * (            &
105                               ddx2 * ( p(k,j,i+1) + p(k,j,i-1) ) +    &
106                               ddy2 * ( p(k,j+1,i) + p(k,j-1,i) ) +    &
107                               f2(k) * p(k+1,j,i)                 +    &
108                               f3(k) * p(k-1,j,i)                 -    &
109                               d(k,j,i)                           -    &
110                               f1(k) * p(k,j,i)           )
111             ENDDO
112          ENDDO
113       ENDDO
114
115       DO  i = nxl2, nxr, 2
116          DO  j = nys1, nyn, 2
117             DO  k = nzb+1, nzt
118                p(k,j,i) = p(k,j,i) + omega_sor / f1(k) * (            &
119                               ddx2 * ( p(k,j,i+1) + p(k,j,i-1) ) +    &
120                               ddy2 * ( p(k,j+1,i) + p(k,j-1,i) ) +    &
121                               f2(k) * p(k+1,j,i)                 +    &
122                               f3(k) * p(k-1,j,i)                 -    &
123                               d(k,j,i)                           -    &
124                               f1(k) * p(k,j,i)           )
125             ENDDO
126          ENDDO
127       ENDDO
128
129!
130!--    Exchange of boundary values for p.
131       CALL exchange_horiz( p, nbgp )
132
133!
134!--    Horizontal (Neumann) boundary conditions in case of non-cyclic boundaries
135       IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
136          IF ( inflow_l .OR. outflow_l )  p(:,:,nxl-1) = p(:,:,nxl)
137          IF ( inflow_r .OR. outflow_r )  p(:,:,nxr+1) = p(:,:,nxr)
138       ENDIF
139       IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
140          IF ( inflow_n .OR. outflow_n )  p(:,nyn+1,:) = p(:,nyn,:)
141          IF ( inflow_s .OR. outflow_s )  p(:,nys-1,:) = p(:,nys,:)
142       ENDIF
143
144!
145!--    BLACK-part
146       DO  i = nxl1, nxr, 2
147          DO  j = nys1, nyn, 2
148             DO  k = nzb+1, nzt
149                p(k,j,i) = p(k,j,i) + omega_sor / f1(k) * (            &
150                               ddx2 * ( p(k,j,i+1) + p(k,j,i-1) ) +    &
151                               ddy2 * ( p(k,j+1,i) + p(k,j-1,i) ) +    &
152                               f2(k) * p(k+1,j,i)                 +    &
153                               f3(k) * p(k-1,j,i)                 -    &
154                               d(k,j,i)                           -    &
155                               f1(k) * p(k,j,i)           )
156             ENDDO
157          ENDDO
158       ENDDO
159
160       DO  i = nxl2, nxr, 2
161          DO  j = nys2, nyn, 2
162             DO  k = nzb+1, nzt
163                p(k,j,i) = p(k,j,i) + omega_sor / f1(k) * (            &
164                               ddx2 * ( p(k,j,i+1) + p(k,j,i-1) ) +    &
165                               ddy2 * ( p(k,j+1,i) + p(k,j-1,i) ) +    &
166                               f2(k) * p(k+1,j,i)                 +    &
167                               f3(k) * p(k-1,j,i)                 -    &
168                               d(k,j,i)                           -    &
169                               f1(k) * p(k,j,i)           )
170             ENDDO
171          ENDDO
172       ENDDO
173
174!
175!--    Exchange of boundary values for p.
176       CALL exchange_horiz( p, nbgp )
177
178!
179!--    Boundary conditions top/bottom.
180!--    Bottom boundary
181       IF ( ibc_p_b == 1 )  THEN       !       Neumann
182          p(nzb,:,:) = p(nzb+1,:,:)
183       ELSE                            !       Dirichlet
184          p(nzb,:,:) = 0.0
185       ENDIF
186
187!
188!--    Top boundary
189       IF ( ibc_p_t == 1 )  THEN                 !  Neumann
190          p(nzt+1,:,:) = p(nzt,:,:)
191       ELSE                      !  Dirichlet
192          p(nzt+1,:,:) = 0.0
193       ENDIF
194
195!
196!--    Horizontal (Neumann) boundary conditions in case of non-cyclic boundaries
197       IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
198          IF ( inflow_l .OR. outflow_l )  p(:,:,nxl-1) = p(:,:,nxl)
199          IF ( inflow_r .OR. outflow_r )  p(:,:,nxr+1) = p(:,:,nxr)
200       ENDIF
201       IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
202          IF ( inflow_n .OR. outflow_n )  p(:,nyn+1,:) = p(:,nyn,:)
203          IF ( inflow_s .OR. outflow_s )  p(:,nys-1,:) = p(:,nys,:)
204       ENDIF
205
206
207    ENDDO
208
209    DEALLOCATE( f1, f2, f3 )
210
211 END SUBROUTINE sor
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.