| 1 | #include "config.h" |
|---|
| 2 | |
|---|
| 3 | module sous_routines |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | use parametres |
|---|
| 6 | use fft |
|---|
| 7 | |
|---|
| 8 | implicit none |
|---|
| 9 | |
|---|
| 10 | contains |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | !********************************************************************************** |
|---|
| 13 | !********************************************************************************** |
|---|
| 14 | !********** SOUS ROUTINES D'ENTREE SORTIES ********** |
|---|
| 15 | !********************************************************************************** |
|---|
| 16 | !********************************************************************************** |
|---|
| 17 | |
|---|
| 18 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 19 | subroutine enter_param |
|---|
| 20 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 21 | ! lecture des tous les parametres qui sont dans le fichier 'data.in' |
|---|
| 22 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 23 | |
|---|
| 24 | character(len=29) :: bidon |
|---|
| 25 | character(len=100) :: lecture_reel, lecture_entier, lecture_logical |
|---|
| 26 | integer :: i, nx,ny,nz |
|---|
| 27 | |
|---|
| 28 | lecture_reel = '(A29,E14.5)' |
|---|
| 29 | lecture_entier = '(A29,I10)' |
|---|
| 30 | lecture_logical = '(A29,L12)' |
|---|
| 31 | |
|---|
| 32 | open (unit=1,file='data.in') |
|---|
| 33 | |
|---|
| 34 | read(1,*) |
|---|
| 35 | read(1,*) |
|---|
| 36 | read(1,*) |
|---|
| 37 | read(1,*) |
|---|
| 38 | |
|---|
| 39 | ! dimension du probleme (ces valeurs ne sont en fait pas reellement utilisees). |
|---|
| 40 | ! les dimensions du probleme sont definies dans le fichier parametres.F90 par le preprocesseur |
|---|
| 41 | ! en fonction des valeurs indiquees dans le fichier config.h |
|---|
| 42 | read(1,lecture_entier) bidon,nx |
|---|
| 43 | read(1,lecture_entier) bidon,ny |
|---|
| 44 | read(1,lecture_entier) bidon,nz |
|---|
| 45 | |
|---|
| 46 | ! taille suivant x |
|---|
| 47 | read(1,lecture_reel) bidon,lx |
|---|
| 48 | read(1,lecture_reel) bidon,ly |
|---|
| 49 | read(1,lecture_reel) bidon,lz |
|---|
| 50 | |
|---|
| 51 | ! Pas de temps et instant initial |
|---|
| 52 | read(1,lecture_reel) bidon,dt |
|---|
| 53 | read(1,lecture_reel) bidon,begin |
|---|
| 54 | |
|---|
| 55 | ! nombre d'itérations |
|---|
| 56 | read(1,lecture_entier) bidon,itmax |
|---|
| 57 | |
|---|
| 58 | ! Troncature |
|---|
| 59 | read(1,lecture_logical) bidon,truncate |
|---|
| 60 | read(1,lecture_entier) bidon,type_trunc |
|---|
| 61 | read(1,lecture_reel) bidon,rtrunc_x |
|---|
| 62 | read(1,lecture_reel) bidon,rtrunc_y |
|---|
| 63 | read(1,lecture_reel) bidon,rtrunc_z |
|---|
| 64 | |
|---|
| 65 | read(1,*) |
|---|
| 66 | read(1,*) |
|---|
| 67 | |
|---|
| 68 | ! Viscosité |
|---|
| 69 | read(1,lecture_reel) bidon,nu |
|---|
| 70 | |
|---|
| 71 | ! stratification, fréquence de Brunt Vaisala, vorticité planétaire et nombre de Schmidt |
|---|
| 72 | read(1,lecture_logical) bidon,stratification |
|---|
| 73 | read(1,lecture_reel) bidon,xns |
|---|
| 74 | xnsqr=xns*xns |
|---|
| 75 | read(1,lecture_reel) bidon,schm |
|---|
| 76 | read(1,lecture_reel) bidon,omega2 |
|---|
| 77 | |
|---|
| 78 | read(1,*) |
|---|
| 79 | read(1,*) |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | ! type de run |
|---|
| 82 | read(1,lecture_logical) bidon,perturbe |
|---|
| 83 | read(1,lecture_logical) bidon,lin |
|---|
| 84 | |
|---|
| 85 | read(1,*) |
|---|
| 86 | read(1,*) |
|---|
| 87 | |
|---|
| 88 | ! reprise de run |
|---|
| 89 | read(1,lecture_logical) bidon,reprise_run |
|---|
| 90 | |
|---|
| 91 | read(1,*) |
|---|
| 92 | read(1,*) |
|---|
| 93 | |
|---|
| 94 | ! etat de base 2D |
|---|
| 95 | read(1,lecture_logical) bidon, base2D_sub |
|---|
| 96 | read(1,lecture_logical) bidon, base2D_read |
|---|
| 97 | |
|---|
| 98 | read(1,*) |
|---|
| 99 | read(1,*) |
|---|
| 100 | |
|---|
| 101 | ! vitesse initiale 2D |
|---|
| 102 | read(1,lecture_logical) bidon, velo2D_sub |
|---|
| 103 | read(1,lecture_logical) bidon, velo2D_read |
|---|
| 104 | read(1,lecture_logical) bidon,lnoise |
|---|
| 105 | read(1,lecture_reel) bidon,amplitude_noise |
|---|
| 106 | |
|---|
| 107 | read(1,*) |
|---|
| 108 | read(1,*) |
|---|
| 109 | |
|---|
| 110 | ! sorties |
|---|
| 111 | read(1,lecture_entier) bidon,periode_out_physique1 |
|---|
| 112 | read(1,lecture_entier) bidon,periode_out_physique2 |
|---|
| 113 | read(1,lecture_entier) bidon,periode_out_spectral1 |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | ! parametres additionnels |
|---|
| 116 | read(1,*) |
|---|
| 117 | read(1,*) |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | ! Tourbillons gaussiens |
|---|
| 120 | read(1,*) |
|---|
| 121 | read(1,*) |
|---|
| 122 | |
|---|
| 123 | read(1,lecture_entier) bidon,nb_tourbillons |
|---|
| 124 | do i=1,nb_tourbillons |
|---|
| 125 | read(1,*) |
|---|
| 126 | read(1,lecture_reel) bidon,xt(i) |
|---|
| 127 | read(1,lecture_reel) bidon,yt(i) |
|---|
| 128 | read(1,lecture_reel) bidon,gamma(i) |
|---|
| 129 | read(1,lecture_reel) bidon,at(i) |
|---|
| 130 | end do |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | close(1) |
|---|
| 133 | |
|---|
| 134 | end subroutine |
|---|
| 135 | |
|---|
| 136 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 137 | subroutine out_param |
|---|
| 138 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 139 | ! affichage des parametres du run |
|---|
| 140 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 141 | |
|---|
| 142 | implicit none |
|---|
| 143 | |
|---|
| 144 | character(len=100) :: aff_reel, aff_entier, aff_logical |
|---|
| 145 | integer :: i |
|---|
| 146 | |
|---|
| 147 | ! descripteur des formats de sortie |
|---|
| 148 | aff_reel = '(A29,TR3,G12.5)' |
|---|
| 149 | aff_entier = '(A29,TR4,I7)' |
|---|
| 150 | aff_logical = '(A29,TR4,L1)' |
|---|
| 151 | |
|---|
| 152 | write(*,*) |
|---|
| 153 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 154 | write(*,*) ' PROGRAMME NS3D' |
|---|
| 155 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 156 | write(*,*) |
|---|
| 157 | write(*,*) |
|---|
| 158 | ! Mode de calcul |
|---|
| 159 | if (lin) then |
|---|
| 160 | write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~' |
|---|
| 161 | write(*,*) '@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@' |
|---|
| 162 | write(*,*) '@@@ @@@' |
|---|
| 163 | write(*,*) ' VERSION PERTURBATIVE / LINEARISEE ' |
|---|
| 164 | write(*,*) '@@@ @@@' |
|---|
| 165 | write(*,*) '@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@' |
|---|
| 166 | write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~' |
|---|
| 167 | else |
|---|
| 168 | if (perturbe) then |
|---|
| 169 | write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~' |
|---|
| 170 | write(*,*) '@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@' |
|---|
| 171 | write(*,*) '@@@ @@@' |
|---|
| 172 | write(*,*) ' VERSION PERTURBATIVE / NON LINEARISEE ' |
|---|
| 173 | write(*,*) '@@@ @@@' |
|---|
| 174 | write(*,*) '@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@' |
|---|
| 175 | write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~' |
|---|
| 176 | else |
|---|
| 177 | write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~' |
|---|
| 178 | write(*,*) '@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@' |
|---|
| 179 | write(*,*) '@@@ @@@' |
|---|
| 180 | write(*,*) ' VERSION NON-PERTURBATIVE ' |
|---|
| 181 | write(*,*) '@@@ @@@' |
|---|
| 182 | write(*,*) '@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@' |
|---|
| 183 | write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~' |
|---|
| 184 | end if |
|---|
| 185 | end if |
|---|
| 186 | |
|---|
| 187 | write(*,*) |
|---|
| 188 | write(*,*) |
|---|
| 189 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 190 | write(*,*) 'PARAMETRES DE DISCRETISATION' |
|---|
| 191 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 192 | write(*,aff_entier) 'nx...........................',nxmax |
|---|
| 193 | write(*,aff_entier) 'ny...........................',nymax |
|---|
| 194 | write(*,aff_entier) 'nz...........................',nzmax |
|---|
| 195 | write(*,aff_reel) 'Lx...........................',lx |
|---|
| 196 | write(*,aff_reel) 'Ly...........................',ly |
|---|
| 197 | write(*,aff_reel) 'Lz...........................',lz |
|---|
| 198 | write(*,aff_reel) 'Dt...........................',dt |
|---|
| 199 | write(*,aff_reel) 'begin........................',begin |
|---|
| 200 | write(*,aff_entier) 'itmax........................',itmax |
|---|
| 201 | write(*,aff_logical) 'Troncature...................',truncate |
|---|
| 202 | write(*,aff_entier) ' carree:1 / elliptique:2..',type_trunc |
|---|
| 203 | write(*,aff_reel) ' rayon troncature x.......',rtrunc_x |
|---|
| 204 | write(*,aff_reel) ' rayon troncature y.......',rtrunc_y |
|---|
| 205 | write(*,aff_reel) ' rayon troncature z........',rtrunc_z |
|---|
| 206 | |
|---|
| 207 | write(*,*) |
|---|
| 208 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 209 | write(*,*) 'PARAMETRES PHYSIQUES' |
|---|
| 210 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 211 | write(*,aff_reel) 'viscosite....................',nu |
|---|
| 212 | write(*,aff_logical) 'stratification...............',stratification |
|---|
| 213 | write(*,aff_reel) ' brunt_vaisala_frequency..',xns |
|---|
| 214 | write(*,aff_reel) ' Schmidt number...........',schm |
|---|
| 215 | write(*,aff_reel) 'Omega2.......................',omega2 |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | write(*,*) |
|---|
| 218 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 219 | write(*,*) 'TYPE DE RUN' |
|---|
| 220 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 221 | write(*,aff_logical) 'en perturbation..............',perturbe |
|---|
| 222 | write(*,aff_logical) 'lineaire.....................',lin |
|---|
| 223 | |
|---|
| 224 | write(*,*) |
|---|
| 225 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 226 | write(*,*) 'REPRISE DE RUN' |
|---|
| 227 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 228 | write(*,aff_logical) 'reprise de run...............',reprise_run |
|---|
| 229 | |
|---|
| 230 | write(*,*) |
|---|
| 231 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 232 | write(*,*) 'ETAT DE BASE 2D' |
|---|
| 233 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 234 | write(*,aff_logical) 'call subroutine..............',base2D_sub |
|---|
| 235 | write(*,aff_logical) 'Lecture fichier..............',base2D_read |
|---|
| 236 | |
|---|
| 237 | write(*,*) |
|---|
| 238 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 239 | write(*,*) 'VITESSE INITIALE 2D' |
|---|
| 240 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 241 | write(*,aff_logical) 'call subroutine..............',velo2D_sub |
|---|
| 242 | write(*,aff_logical) 'Lecture fichier..............',velo2D_read |
|---|
| 243 | write(*,aff_logical) 'Bruit blanc..................',lnoise |
|---|
| 244 | write(*,aff_reel) ' amplitude................',amplitude_noise |
|---|
| 245 | |
|---|
| 246 | write(*,*) |
|---|
| 247 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 248 | write(*,*) 'SORTIES' |
|---|
| 249 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 250 | write(*,aff_entier) 'periode out_physique1.........',periode_out_physique1 |
|---|
| 251 | write(*,aff_entier) 'periode out_physique2........',periode_out_physique2 |
|---|
| 252 | write(*,aff_entier) 'periode out_spectral1........',periode_out_spectral1 |
|---|
| 253 | |
|---|
| 254 | write(*,*) |
|---|
| 255 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 256 | write(*,*) 'PARAMETRES ADDITIONNELS' |
|---|
| 257 | write(*,*) '---------------------------------------------------' |
|---|
| 258 | write(*,*) |
|---|
| 259 | write(*,*) '** Tourbillons gaussiens **' |
|---|
| 260 | write(*,aff_entier) 'nb tourbillons...............',nb_tourbillons |
|---|
| 261 | do i=1,nb_tourbillons |
|---|
| 262 | write(*,aff_entier) 'Tourbillon...................',i |
|---|
| 263 | write(*,aff_reel) ' xt.......................',xt(i) |
|---|
| 264 | write(*,aff_reel) ' xt.......................',yt(i) |
|---|
| 265 | write(*,aff_reel) ' gamma....................',gamma(i) |
|---|
| 266 | write(*,aff_reel) ' at.......................',at(i) |
|---|
| 267 | end do |
|---|
| 268 | |
|---|
| 269 | write(*,*) |
|---|
| 270 | write(*,*) |
|---|
| 271 | |
|---|
| 272 | end subroutine |
|---|
| 273 | |
|---|
| 274 | |
|---|
| 275 | |
|---|
| 276 | ! ********************************************************************** |
|---|
| 277 | subroutine out_physique1(vox,voy,voz) |
|---|
| 278 | ! ********************************************************************** |
|---|
| 279 | ! Sortie effectuee de façon periodique et qui prend en argument le champ de vitesse |
|---|
| 280 | ! dans l'espace physique. |
|---|
| 281 | ! Ici on affiche le taux de croissance des perturbations ainsi que le temps cpu ecoule et |
|---|
| 282 | ! une estimation du temps restant |
|---|
| 283 | ! ********************************************************************** |
|---|
| 284 | |
|---|
| 285 | implicit none |
|---|
| 286 | |
|---|
| 287 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: vox, voy, voz |
|---|
| 288 | double precision :: vquad, growthrate |
|---|
| 289 | double precision, save :: tps_ecoule = 0, tps_ecoule_prec_iteration = 0 |
|---|
| 290 | |
|---|
| 291 | |
|---|
| 292 | ! on calcule le temps cpu ecoule depuis la rentree dans la boucle et une estimation du temps |
|---|
| 293 | ! restant (on se base sur le temps necessaire a la derniere iteration de la boucle) |
|---|
| 294 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 295 | tps_ecoule = tps_total + tps_temp |
|---|
| 296 | |
|---|
| 297 | write(*,*) |
|---|
| 298 | write(*,'(A4,TR2,I6,TR3,A6,TR2,F10.3)') 'it =', it, 'time =', it*dt + begin |
|---|
| 299 | write(*,'(A37,TR2,I10,TR3,I10)') ' temps cpu en sec (ecoule/restant) =', int(tps_ecoule), & |
|---|
| 300 | int((tps_ecoule-tps_ecoule_prec_iteration)/periode_out_physique1*(itmax-it)) |
|---|
| 301 | |
|---|
| 302 | tps_ecoule_prec_iteration = tps_ecoule |
|---|
| 303 | |
|---|
| 304 | |
|---|
| 305 | ! on calcule la vitesse quadratique moyenne des perturbations |
|---|
| 306 | vquad = sum(vox(0:nxmax-1, 0:nymax-1, 0:nzmax-1)**2 + voy(0:nxmax-1, 0:nymax-1, 0:nzmax-1)**2 + & |
|---|
| 307 | voz(0:nxmax-1, 0:nymax-1, 0:nzmax-1)**2) |
|---|
| 308 | |
|---|
| 309 | write(*,'(A32,TR2,G23.10)') ' vitesse quadratique moyenne =',vquad |
|---|
| 310 | |
|---|
| 311 | ! on calcule le taux de croissance des perturbations entre deux appels à la fonction out_physique1 |
|---|
| 312 | if (vquadanc>epsilo) then |
|---|
| 313 | growthrate=0.5*log(vquad/vquadanc)/(periode_out_physique1*dt) |
|---|
| 314 | else |
|---|
| 315 | growthrate=0. |
|---|
| 316 | endif |
|---|
| 317 | |
|---|
| 318 | write(*,'(A34,TR2,G23.10)') ' taux de croissance instantane =', growthrate |
|---|
| 319 | |
|---|
| 320 | vquadanc = vquad |
|---|
| 321 | |
|---|
| 322 | end subroutine |
|---|
| 323 | |
|---|
| 324 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 325 | subroutine out_physique2(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz) |
|---|
| 326 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 327 | ! Sortie effectuee de façon periodique et qui prend en argument le champ de vitesse |
|---|
| 328 | ! la densite et la vorticite dans l'espace physique. |
|---|
| 329 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 330 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: vox,voy,voz,rho |
|---|
| 331 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: fx,fy,fz |
|---|
| 332 | |
|---|
| 333 | ! là on appelle simplement, une fonction qui écrit les champs dans un fichier. |
|---|
| 334 | call out_champs(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz) |
|---|
| 335 | |
|---|
| 336 | end subroutine |
|---|
| 337 | |
|---|
| 338 | |
|---|
| 339 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 340 | subroutine out_spectral1(ax,ay,az) |
|---|
| 341 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 342 | ! Fonctions qui sauvegarde l'energie quadratique moyenné suivant ky dans l'espace spectral |
|---|
| 343 | ! On fait d'abord une moyenne suivant ky et on enregistre l'energie pour chaque mode kx et kz |
|---|
| 344 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 345 | |
|---|
| 346 | implicit none |
|---|
| 347 | |
|---|
| 348 | double precision, dimension(2,0:dimx_tab/2-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: ax, ay, az |
|---|
| 349 | double precision, dimension(0:kxmax, 0:nzmax-1) :: energie_quadratique_mode |
|---|
| 350 | integer :: ix, iz |
|---|
| 351 | |
|---|
| 352 | |
|---|
| 353 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 354 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 355 | energie_quadratique_mode(ix, iz) = sum(ax(1,ix,0:nymax-1,iz)**2+ax(2,ix,0:nymax-1,iz)**2+ & |
|---|
| 356 | ay(1,ix,0:nymax-1,iz)**2+ ay(2,ix,0:nymax-1,iz)**2+ & |
|---|
| 357 | az(1,ix,0:nymax-1,iz)**2+az(2,ix,0:nymax-1,iz)**2)/nymax |
|---|
| 358 | end do |
|---|
| 359 | end do |
|---|
| 360 | |
|---|
| 361 | |
|---|
| 362 | ! on l'écrit dans un fichier |
|---|
| 363 | |
|---|
| 364 | ! si c'est le premier appel à la fonction out_spectral1, on cree le fichier de sortie et on ecrit toutes les |
|---|
| 365 | ! metadonnees. |
|---|
| 366 | ! On pourrait eventuellement tester si le fichier existe deja inquire(file="energie_quadratique_mode", EXIST=existe) |
|---|
| 367 | ! Cela permettrait de completer un fichier de sortie genere lors d'une precedente simulation... |
|---|
| 368 | |
|---|
| 369 | ! S'il ne s'agit pas du premier appel, on ecrit simplement l'instant et les valeurs de l'energie_quadratique_mode |
|---|
| 370 | ! dans le fichier de sortie |
|---|
| 371 | |
|---|
| 372 | ! premier appel a periode_out_spectral1: on cree le fichier et on ecrit les metadonnees |
|---|
| 373 | if (it == periode_out_spectral1) then |
|---|
| 374 | open(unit=76, file='energie_quadratique_mode',form='unformatted',status="replace",action="write") |
|---|
| 375 | write(76) 1, nxmax, nymax, nzmax, lx, ly, lz, dt, truncate, type_trunc, rtrunc_x, rtrunc_y, rtrunc_z, & |
|---|
| 376 | nu, stratification, xns, schm, omega2, perturbe, lin |
|---|
| 377 | close(76) |
|---|
| 378 | end if |
|---|
| 379 | |
|---|
| 380 | ! ce n'est pas le premier appel : on ajoute a la fin du fichier existant l'instant et les valeurs de l'energie |
|---|
| 381 | ! Si on ajoute l'argument action="write" dans la foncion write avec le compilateur Absoft Pro Fortran 8.2 sous Mac |
|---|
| 382 | ! l'enregistrement ne se fait pas correctement alors que ca marche sans probleme avec le compilateur Intel Fortran |
|---|
| 383 | ! ou le compilateur Fortran du NEC de l'IDRIS, bizarre, bizarre... |
|---|
| 384 | open(unit=76, file='energie_quadratique_mode',form='unformatted',status="old",position="append") |
|---|
| 385 | write(76) it*dt + begin |
|---|
| 386 | write(76) energie_quadratique_mode |
|---|
| 387 | close(76) |
|---|
| 388 | |
|---|
| 389 | end subroutine |
|---|
| 390 | |
|---|
| 391 | |
|---|
| 392 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 393 | subroutine out_champs(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz) |
|---|
| 394 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 395 | ! Assure la sortie des champs dans des fichiers |
|---|
| 396 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 397 | |
|---|
| 398 | implicit none |
|---|
| 399 | |
|---|
| 400 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: vox,voy,voz,rho |
|---|
| 401 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: fx,fy,fz |
|---|
| 402 | character(len=50) :: nomfic |
|---|
| 403 | character(len=10) :: sufx |
|---|
| 404 | |
|---|
| 405 | call time2string(it*dt + begin,sufx) |
|---|
| 406 | |
|---|
| 407 | ! on ecrit la vitesse, la densite et la vorticite dans un fichier |
|---|
| 408 | |
|---|
| 409 | ! on écrit un certain nombre de metadonnees pour aider a identifier le fichier : |
|---|
| 410 | ! c'est utile pour eviter bien des erreurs lors des entrees-sorties et faciliter le post-traitement... |
|---|
| 411 | ! Cela permet notamment de s'assurer qu'on utilise le bon codage des données binaires (little- |
|---|
| 412 | ! endian ou big-endian) et que les tableaux ont bien les dimensions requises. |
|---|
| 413 | |
|---|
| 414 | ! On écrit ensuite les sorties tableau par tableau dans le fichier final. |
|---|
| 415 | |
|---|
| 416 | ! Attention, Fortran ajoute au début et à la fin de chaque enregistrement, à chaque |
|---|
| 417 | ! enregistrement binaire effectué avec l'instruction "write(,form='unformatted')", un entier |
|---|
| 418 | ! correspondant a la taille de l'enregitrement en octets. Il faut faire attention |
|---|
| 419 | ! et en tenir compte lors du traitement ulterieur éventuel des donnees (dans Matlab par ex) |
|---|
| 420 | |
|---|
| 421 | ! Le format final du fichier de sortie est donc (i et j sont des entiers correspondant |
|---|
| 422 | ! à la taille de l'enregistrement qui respectivement suit et précède) : |
|---|
| 423 | |
|---|
| 424 | ! i,1,nxmax,nymax,nzmax,lx,ly,lz,truncate,type_trunc,rtrunc_x,rtrunc_y,rtrunc_z,nu,stratification, |
|---|
| 425 | ! xns,schm,omega2,perturbe,lin,j,i,vox,j,i,voy,j,i,voz,j,i,rho,j,i,fx,j,i,fy,j,i,fz,j, |
|---|
| 426 | ! i,vbx,vby,vbz,j,i,wbx,wby,wbz,j |
|---|
| 427 | |
|---|
| 428 | nomfic='velo_rho_vort.'//sufx |
|---|
| 429 | |
|---|
| 430 | open (76,file=nomfic,form='unformatted') |
|---|
| 431 | write(76) 1, nxmax, nymax, nzmax, lx, ly, lz, dt, truncate, type_trunc, rtrunc_x, rtrunc_y, rtrunc_z, & |
|---|
| 432 | nu, stratification, xns, schm, omega2, perturbe, lin |
|---|
| 433 | write(76) it*dt + begin |
|---|
| 434 | write(76) vox(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 435 | write(76) voy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 436 | write(76) voz(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 437 | write(76) rho(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 438 | write(76) fx(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 439 | write(76) fy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 440 | write(76) fz(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 441 | write(76) vbx,vby,vbz |
|---|
| 442 | write(76) wbx,wby,wbz |
|---|
| 443 | |
|---|
| 444 | close(76) |
|---|
| 445 | |
|---|
| 446 | end subroutine |
|---|
| 447 | |
|---|
| 448 | ! *********************************************************** |
|---|
| 449 | subroutine read_run(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz,begin) |
|---|
| 450 | ! *********************************************************** |
|---|
| 451 | ! Lecture des champs d'un run precedent dans le fichier nom_fichier |
|---|
| 452 | ! *********************************************************** |
|---|
| 453 | |
|---|
| 454 | implicit none |
|---|
| 455 | |
|---|
| 456 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1),intent(out) :: vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz |
|---|
| 457 | double precision, dimension(0:nxmax-1,0:nymax-1), intent(out) :: vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz |
|---|
| 458 | double precision, intent(out) :: begin |
|---|
| 459 | integer :: flag, nxread, nyread, nzread |
|---|
| 460 | double precision :: lxread, lyread, lzread |
|---|
| 461 | double precision :: dbl_poub |
|---|
| 462 | integer :: int_poub |
|---|
| 463 | logical :: log_poub |
|---|
| 464 | |
|---|
| 465 | open (unit=8,file='velocity.init',form='unformatted') |
|---|
| 466 | |
|---|
| 467 | ! on lit les metadonnees |
|---|
| 468 | read(8) flag,nxread,nyread,nzread,lxread,lyread,lzread,dbl_poub,log_poub,int_poub,dbl_poub,dbl_poub,dbl_poub, & |
|---|
| 469 | dbl_poub,log_poub,dbl_poub,dbl_poub,dbl_poub,log_poub,log_poub |
|---|
| 470 | read(8) begin |
|---|
| 471 | |
|---|
| 472 | ! on verifie que le format du fichier d'entree est correct. On ne verifie que les dimensions du probleme car ce sont |
|---|
| 473 | ! les seuls parametres qui ne peuvent vraiment pas etre changes entre deux simulations |
|---|
| 474 | if (flag /= 1 .or. nxread /= nxmax .or. nyread /= nymax .or. nzread /= nzmax .or. lxread /= lx .or. lyread /= ly) then |
|---|
| 475 | write(*,*) "ERREUR: le fichier de reprise de run n'a pas le bon format" |
|---|
| 476 | write(*,*) "ARRET DU PROGRAMME..." |
|---|
| 477 | stop |
|---|
| 478 | end if |
|---|
| 479 | |
|---|
| 480 | read(8) vox(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 481 | read(8) voy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 482 | read(8) voz(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 483 | read(8) rho(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 484 | read(8) fx(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 485 | read(8) fy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 486 | read(8) fz(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) |
|---|
| 487 | read(8) vbx,vby,vbz |
|---|
| 488 | read(8) wbx,wby,wbz |
|---|
| 489 | |
|---|
| 490 | close(8) |
|---|
| 491 | |
|---|
| 492 | end subroutine |
|---|
| 493 | |
|---|
| 494 | |
|---|
| 495 | ! on choisit quelle fonction de generation de l'etat de base 2D doit etre utilisee |
|---|
| 496 | #if choix_base2D==1 |
|---|
| 497 | ! *********************************************************** |
|---|
| 498 | subroutine gen_base2D(vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz,vox2,voy2,voz2) |
|---|
| 499 | ! *********************************************************** |
|---|
| 500 | ! Generation de l'ecoulement de base |
|---|
| 501 | ! Ecoulement de Stuart |
|---|
| 502 | ! *********************************************************** |
|---|
| 503 | |
|---|
| 504 | implicit none |
|---|
| 505 | |
|---|
| 506 | double precision, dimension(0:nxmax-1,0:nymax-1), intent(out) :: vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz |
|---|
| 507 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: vox2, voy2, voz2 |
|---|
| 508 | integer :: ix, iy |
|---|
| 509 | double precision ::rho_stuart |
|---|
| 510 | |
|---|
| 511 | vbx = 0. |
|---|
| 512 | vby = 0. |
|---|
| 513 | vbz = 0. |
|---|
| 514 | wbx = 0. |
|---|
| 515 | wby = 0. |
|---|
| 516 | wbz = 0. |
|---|
| 517 | vox2 = 0. |
|---|
| 518 | voy2 = 0. |
|---|
| 519 | voz2 = 0. |
|---|
| 520 | |
|---|
| 521 | ! on définit ici le parametre de concentration des tourbillons de stuart |
|---|
| 522 | rho_stuart = 0.25 |
|---|
| 523 | |
|---|
| 524 | do iy=0, nymax-1 |
|---|
| 525 | do ix = 0,nxmax-1 |
|---|
| 526 | vbx(ix,iy) = sinh(2*(yy(iy)-ly/2))/(cosh(2* (yy(iy)-ly/2) ) - rho_stuart*cos( 2*xx(ix) ) ) |
|---|
| 527 | vby(ix,iy) = - rho_stuart * sin( 2*xx(ix) )/( cosh( 2*( yy(iy)-ly/2 ) ) - rho_stuart*cos(2*xx(ix))) |
|---|
| 528 | wbz(ix,iy) = 2*(rho_stuart**2-1)/(cosh(2*(yy(iy)-ly/2)) - rho_stuart*cos(2*xx(ix)))**2 |
|---|
| 529 | end do |
|---|
| 530 | end do |
|---|
| 531 | |
|---|
| 532 | end subroutine |
|---|
| 533 | |
|---|
| 534 | |
|---|
| 535 | #elif choix_base2D==2 |
|---|
| 536 | ! *********************************************************** |
|---|
| 537 | subroutine gen_base2D(vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz,vox2,voy2,voz2) |
|---|
| 538 | ! *********************************************************** |
|---|
| 539 | ! Generation de l'ecoulement de base |
|---|
| 540 | ! Couche de mélange avec un profil vbx=tanh(y) |
|---|
| 541 | ! *********************************************************** |
|---|
| 542 | |
|---|
| 543 | implicit none |
|---|
| 544 | |
|---|
| 545 | double precision, dimension(0:nxmax-1,0:nymax-1), intent(out) :: vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz |
|---|
| 546 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: vox2, voy2, voz2 |
|---|
| 547 | integer :: ix |
|---|
| 548 | |
|---|
| 549 | vbx = 0. |
|---|
| 550 | vby = 0. |
|---|
| 551 | vbz = 0. |
|---|
| 552 | wbx = 0. |
|---|
| 553 | wby = 0. |
|---|
| 554 | wbz = 0. |
|---|
| 555 | vox2 = 0. |
|---|
| 556 | voy2 = 0. |
|---|
| 557 | voz2 = 0. |
|---|
| 558 | |
|---|
| 559 | do ix = 0,nxmax-1 |
|---|
| 560 | vbx(ix,:) = tanh(yy-ly/2) |
|---|
| 561 | wbz(ix,:) = -(1-tanh(yy-ly/2)**2) |
|---|
| 562 | end do |
|---|
| 563 | |
|---|
| 564 | end subroutine |
|---|
| 565 | |
|---|
| 566 | |
|---|
| 567 | #elif choix_base2D==3 |
|---|
| 568 | ! *********************************************************** |
|---|
| 569 | subroutine gen_base2D(vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz,vox2,voy2,voz2) |
|---|
| 570 | ! *********************************************************** |
|---|
| 571 | ! Generation de l'ecoulement de base |
|---|
| 572 | ! Superposition de tourbillons dont les caracteristiques |
|---|
| 573 | ! sont donnees dans le fichier de parametres |
|---|
| 574 | ! *********************************************************** |
|---|
| 575 | |
|---|
| 576 | implicit none |
|---|
| 577 | |
|---|
| 578 | double precision, dimension(0:nxmax-1,0:nymax-1), intent(out) :: vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz |
|---|
| 579 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: vox2, voy2, voz2 |
|---|
| 580 | double precision k2 |
|---|
| 581 | integer num_tourbillon |
|---|
| 582 | integer ix, iy, iz |
|---|
| 583 | |
|---|
| 584 | vbx = 0. |
|---|
| 585 | vby = 0. |
|---|
| 586 | vbz = 0. |
|---|
| 587 | wbx = 0. |
|---|
| 588 | wby = 0. |
|---|
| 589 | wbz = 0. |
|---|
| 590 | voz2 = 0. |
|---|
| 591 | |
|---|
| 592 | ! on determine la vorticite verticale de l'ecoulement |
|---|
| 593 | do num_tourbillon=1,nb_tourbillons |
|---|
| 594 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 595 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 596 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 597 | voz2(ix,iy,iz)=voz2(ix,iy,iz)+wz_gau((xx(ix)-xt(num_tourbillon)),(yy(iy)-yt(num_tourbillon)), & |
|---|
| 598 | gamma(num_tourbillon),at(num_tourbillon)) |
|---|
| 599 | end do |
|---|
| 600 | end do |
|---|
| 601 | end do |
|---|
| 602 | end do |
|---|
| 603 | |
|---|
| 604 | ! initialisation de la vorticite verticale |
|---|
| 605 | wbz = voz2(0:nxmax-1,0:nymax-1,0) |
|---|
| 606 | |
|---|
| 607 | ! inversion du laplacien 2D pour trouver la fct de courant 2D*1D |
|---|
| 608 | call fwd_fft(voz2,fft_work) |
|---|
| 609 | |
|---|
| 610 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 611 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 612 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 613 | k2=max(ca2x(ix)+k2y(iy),epsilo) |
|---|
| 614 | voz2(ix,iy,iz)= voz2(ix,iy,iz)/k2 |
|---|
| 615 | end do |
|---|
| 616 | end do |
|---|
| 617 | end do |
|---|
| 618 | |
|---|
| 619 | ! vitesses en fct de la fct de courant 2D*1D |
|---|
| 620 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 621 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 622 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 623 | vox2(2*ix,iy,iz) = -ky(iy)*voz2(2*ix+1,iy,iz) |
|---|
| 624 | vox2(2*ix+1,iy,iz) = ky(iy)*voz2(2*ix,iy,iz) |
|---|
| 625 | voy2(2*ix,iy,iz) = kx(ix)*voz2(2*ix+1,iy,iz) |
|---|
| 626 | voy2(2*ix+1,iy,iz) = -kx(ix)*voz2(2*ix,iy,iz) |
|---|
| 627 | end do |
|---|
| 628 | end do |
|---|
| 629 | end do |
|---|
| 630 | |
|---|
| 631 | ! passage dans l'espace physique |
|---|
| 632 | call bck_fft(vox2,fft_work) |
|---|
| 633 | call bck_fft(voy2,fft_work) |
|---|
| 634 | |
|---|
| 635 | vbx = vox2(0:nxmax-1,0:nymax-1,0) |
|---|
| 636 | vby = voy2(0:nxmax-1,0:nymax-1,0) |
|---|
| 637 | |
|---|
| 638 | end subroutine |
|---|
| 639 | #endif |
|---|
| 640 | |
|---|
| 641 | |
|---|
| 642 | ! ******************************************************************************** |
|---|
| 643 | subroutine read_base2D(vbx,vby,vbz,wbx,wby,wbz) |
|---|
| 644 | ! ******************************************************************************** |
|---|
| 645 | ! Subroutine qui permet de lire un champ de base en formatted ou unformatted |
|---|
| 646 | ! ******************************************************************************** |
|---|
| 647 | |
|---|
| 648 | implicit none |
|---|
| 649 | |
|---|
| 650 | double precision, dimension(0:nxmax-1,0:nymax-1), intent(out) :: vbx, vby, vbz, wbx, wby, wbz |
|---|
| 651 | integer :: flag, nxread, nyread |
|---|
| 652 | double precision :: lxread, lyread |
|---|
| 653 | |
|---|
| 654 | open (unit=88,file='base2D.init',form='unformatted') |
|---|
| 655 | read(88) flag, nxread, nyread, lxread, lyread |
|---|
| 656 | read(88) vbx, vby, vbz |
|---|
| 657 | read(88) wbx, wby, wbz |
|---|
| 658 | close(88) |
|---|
| 659 | |
|---|
| 660 | ! on verifie que le format du fichier d'entree est correct |
|---|
| 661 | if (flag /= 1 .or. nxread /= nxmax .or. nyread /= nymax .or. lxread /= lx .or. lyread /= ly) then |
|---|
| 662 | write(*,*) "ERREUR: le fichier de reprise de run n'a pas le bon format" |
|---|
| 663 | write(*,*) "ARRET DU PROGRAMME..." |
|---|
| 664 | stop |
|---|
| 665 | end if |
|---|
| 666 | |
|---|
| 667 | end subroutine |
|---|
| 668 | |
|---|
| 669 | |
|---|
| 670 | |
|---|
| 671 | ! ******************************************************************************** |
|---|
| 672 | subroutine read_velo2D(vox, voy, voz) |
|---|
| 673 | ! ******************************************************************************** |
|---|
| 674 | ! Subroutine qui permet de lire un champ 2D en unformatted |
|---|
| 675 | ! ******************************************************************************** |
|---|
| 676 | |
|---|
| 677 | implicit none |
|---|
| 678 | |
|---|
| 679 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: vox, voy, voz |
|---|
| 680 | double precision, dimension(0:nxmax-1,0:nymax-1) :: vi2Dx, vi2Dy, vi2Dz |
|---|
| 681 | integer :: flag, nxread, nyread |
|---|
| 682 | double precision :: lxread, lyread |
|---|
| 683 | integer :: ix,iy,iz |
|---|
| 684 | |
|---|
| 685 | open (unit=88,file='velo2D.init',form='unformatted') |
|---|
| 686 | read(88) flag, nxread, nyread, lxread, lyread |
|---|
| 687 | read(88) vi2Dx,vi2Dy,vi2Dz |
|---|
| 688 | close(88) |
|---|
| 689 | |
|---|
| 690 | ! on verifie que le format du fichier d'entree est correct |
|---|
| 691 | if (flag /= 1 .or. nxread /= nxmax .or. nyread /= nymax .or. lxread /= lx .or. lyread /= ly) then |
|---|
| 692 | write(*,*) "ERREUR: le fichier de reprise de run n'a pas le bon format" |
|---|
| 693 | write(*,*) "ARRET DU PROGRAMME..." |
|---|
| 694 | stop |
|---|
| 695 | end if |
|---|
| 696 | |
|---|
| 697 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 698 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 699 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 700 | vox(ix,iy,iz)=vi2Dx(ix,iy) |
|---|
| 701 | voy(ix,iy,iz)=vi2Dy(ix,iy) |
|---|
| 702 | voz(ix,iy,iz)=vi2Dz(ix,iy) |
|---|
| 703 | end do |
|---|
| 704 | end do |
|---|
| 705 | end do |
|---|
| 706 | |
|---|
| 707 | end subroutine |
|---|
| 708 | |
|---|
| 709 | |
|---|
| 710 | ! ************************************************************************************ |
|---|
| 711 | subroutine gen_velo2D(vox, voy, voz) |
|---|
| 712 | ! ************************************************************************************ |
|---|
| 713 | ! Generation d'un champ de vitesse correspondant a un dipole fait de |
|---|
| 714 | ! tourbillons de Lamb-oseen. |
|---|
| 715 | ! ************************************************************************************ |
|---|
| 716 | |
|---|
| 717 | implicit none |
|---|
| 718 | |
|---|
| 719 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: vox,voy,voz |
|---|
| 720 | double precision k2 |
|---|
| 721 | integer num_tourbillon |
|---|
| 722 | integer ix, iy, iz |
|---|
| 723 | |
|---|
| 724 | vox = 0. |
|---|
| 725 | voy = 0. |
|---|
| 726 | voz = 0. |
|---|
| 727 | |
|---|
| 728 | ! on determine la vorticite verticale de l'ecoulement |
|---|
| 729 | do num_tourbillon=1,nb_tourbillons |
|---|
| 730 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 731 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 732 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 733 | voz(ix,iy,iz)=voz(ix,iy,iz)+wz_gau((xx(ix)-xt(num_tourbillon)),(yy(iy)-yt(num_tourbillon)), & |
|---|
| 734 | gamma(num_tourbillon),at(num_tourbillon)) |
|---|
| 735 | end do |
|---|
| 736 | end do |
|---|
| 737 | end do |
|---|
| 738 | end do |
|---|
| 739 | |
|---|
| 740 | ! inversion du laplacien 2D pour trouver la fct de courant 2D*1D |
|---|
| 741 | call fwd_fft(voz,fft_work) |
|---|
| 742 | |
|---|
| 743 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 744 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 745 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 746 | k2=max(ca2x(ix)+k2y(iy),epsilo) |
|---|
| 747 | voz(ix,iy,iz)= voz(ix,iy,iz)/k2 |
|---|
| 748 | end do |
|---|
| 749 | end do |
|---|
| 750 | end do |
|---|
| 751 | |
|---|
| 752 | ! vitesses en fct de la fct de courant 2D*1D |
|---|
| 753 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 754 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 755 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 756 | vox(2*ix,iy,iz) = -ky(iy)*voz(2*ix+1,iy,iz) |
|---|
| 757 | vox(2*ix+1,iy,iz) = ky(iy)*voz(2*ix,iy,iz) |
|---|
| 758 | voy(2*ix,iy,iz) = kx(ix)*voz(2*ix+1,iy,iz) |
|---|
| 759 | voy(2*ix+1,iy,iz) = -kx(ix)*voz(2*ix,iy,iz) |
|---|
| 760 | end do |
|---|
| 761 | end do |
|---|
| 762 | end do |
|---|
| 763 | |
|---|
| 764 | ! passage dans l'espace physique |
|---|
| 765 | call bck_fft(vox,fft_work) |
|---|
| 766 | call bck_fft(voy,fft_work) |
|---|
| 767 | voz = 0 |
|---|
| 768 | |
|---|
| 769 | end subroutine |
|---|
| 770 | |
|---|
| 771 | ! *************************************************************** |
|---|
| 772 | function wz_gau(x,y,gamma,a) |
|---|
| 773 | ! *************************************************************** |
|---|
| 774 | |
|---|
| 775 | implicit none |
|---|
| 776 | |
|---|
| 777 | double precision, intent(in) :: x, y, gamma,a |
|---|
| 778 | double precision :: wz_gau |
|---|
| 779 | double precision :: r2 |
|---|
| 780 | |
|---|
| 781 | r2 = x**2 + y**2 |
|---|
| 782 | wz_gau =gamma/(pi*a**2)*exp(-r2/a**2) |
|---|
| 783 | |
|---|
| 784 | end function |
|---|
| 785 | |
|---|
| 786 | |
|---|
| 787 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 788 | subroutine white_noise(vox,voy,voz) |
|---|
| 789 | ! ********************************************************* |
|---|
| 790 | |
|---|
| 791 | implicit none |
|---|
| 792 | |
|---|
| 793 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz |
|---|
| 794 | double precision :: rnd_number, moy_x, moy_y, moy_z |
|---|
| 795 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 796 | |
|---|
| 797 | ! on initialise le generateur de nombre aleatoire avec une nouvelle "graine" |
|---|
| 798 | ! ne semble pas fontionner sur toutes les architectures (bizarre, bizarre...) |
|---|
| 799 | |
|---|
| 800 | ! on desactive l'initialisation du generateur de nombre aleatoire en mode debugage de façon |
|---|
| 801 | ! a pouvoir comparer plus facilement les resultats de runs differents. |
|---|
| 802 | #ifndef debug |
|---|
| 803 | call random_seed |
|---|
| 804 | #endif |
|---|
| 805 | |
|---|
| 806 | ! on determine la moyenne initiale des champs vox, voy, voz |
|---|
| 807 | moy_x = sum(vox(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 808 | moy_y = sum(voy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 809 | moy_z = sum(voz(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 810 | |
|---|
| 811 | ! on ajoute le bruit blanc dans l'espace physique |
|---|
| 812 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 813 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 814 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 815 | call random_number(rnd_number) |
|---|
| 816 | vox(ix,iy,iz)=vox(ix,iy,iz)+amplitude_noise*rnd_number |
|---|
| 817 | call random_number(rnd_number) |
|---|
| 818 | voy(ix,iy,iz)=voy(ix,iy,iz)+amplitude_noise*rnd_number |
|---|
| 819 | call random_number(rnd_number) |
|---|
| 820 | voz(ix,iy,iz)=voz(ix,iy,iz)+amplitude_noise*rnd_number |
|---|
| 821 | end do |
|---|
| 822 | end do |
|---|
| 823 | end do |
|---|
| 824 | |
|---|
| 825 | ! on fait en sorte que la moyenne du bruit que l'on a ajouté soit nulle |
|---|
| 826 | ! (on utilise pour cela la difference des moyennes des champs vo avant et après ajout du bruit...) |
|---|
| 827 | moy_x = moy_x - sum(vox(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 828 | moy_y = moy_y - sum(voy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 829 | moy_z = moy_z - sum(voz(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 830 | |
|---|
| 831 | vox = vox + moy_x |
|---|
| 832 | voy = voy + moy_y |
|---|
| 833 | voz = voz + moy_z |
|---|
| 834 | |
|---|
| 835 | end subroutine |
|---|
| 836 | |
|---|
| 837 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 838 | subroutine time2string(time,string_time) |
|---|
| 839 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 840 | ! CONVERSION TIME TO STRING t=0000.000 |
|---|
| 841 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 842 | |
|---|
| 843 | implicit none |
|---|
| 844 | |
|---|
| 845 | double precision, intent(in) :: time |
|---|
| 846 | character(len=10), intent(out) :: string_time |
|---|
| 847 | |
|---|
| 848 | write(string_time,'(A2,I4.4,A1,I3.3)') 't=',int(time),'.',nint(1000*(time-int(time))) |
|---|
| 849 | end subroutine |
|---|
| 850 | |
|---|
| 851 | |
|---|
| 852 | !********************************************************************************** |
|---|
| 853 | !********************************************************************************** |
|---|
| 854 | !********** FIN DES ENTREE SORTIES ***************** |
|---|
| 855 | !********************************************************************************** |
|---|
| 856 | !********************************************************************************** |
|---|
| 857 | |
|---|
| 858 | ! ********************************************************************************* |
|---|
| 859 | subroutine adams_bashforth(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho,vox2,voy2,voz2,rho2) |
|---|
| 860 | ! ********************************************************************************* |
|---|
| 861 | |
|---|
| 862 | ! coeur du programme avance temporelle sur itmax |
|---|
| 863 | ! Time discretisation: second order Adams-Bashforth: |
|---|
| 864 | ! step t+dt: input fields are : V(k,t) and F(k,t-dt) |
|---|
| 865 | ! output fields are: V(k,t+dt) and F(k,t) |
|---|
| 866 | |
|---|
| 867 | implicit none |
|---|
| 868 | |
|---|
| 869 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 870 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 871 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox2, voy2, voz2, rho2 |
|---|
| 872 | |
|---|
| 873 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 874 | tps_copie = tps_copie - tps_temp |
|---|
| 875 | vox2 = vox |
|---|
| 876 | voy2 = voy |
|---|
| 877 | voz2 = voz |
|---|
| 878 | if (stratification) then |
|---|
| 879 | rho2 = rho |
|---|
| 880 | end if |
|---|
| 881 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 882 | tps_copie = tps_copie + tps_temp |
|---|
| 883 | |
|---|
| 884 | |
|---|
| 885 | ! les champs contiennent vo = V(t) / vo2 = V(t) / f = f(V(t-dt)) |
|---|
| 886 | |
|---|
| 887 | ! ************ |
|---|
| 888 | ! Etape 1 / V(t*,k)=E*V(t,k)-(dt/2)*E**2*F(t-dt,k) |
|---|
| 889 | ! avec E=exp(-nu*k2*dt) des constantes precalculees |
|---|
| 890 | ! ************ |
|---|
| 891 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 892 | tps_adams_step1 = tps_adams_step1 - tps_temp |
|---|
| 893 | call adams_step1(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 894 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 895 | tps_adams_step1 = tps_adams_step1 + tps_temp |
|---|
| 896 | |
|---|
| 897 | ! les champs contiennent vo = V(t*) / vo2 = V(t) / f = f(V(t-dt)) |
|---|
| 898 | |
|---|
| 899 | ! ************ |
|---|
| 900 | ! Etape 2 / V(t+dt) = V(t*)+(3.*dt/2.)*E*F(V(t)) |
|---|
| 901 | ! avec E=exp(-nu*k2*dt) des constantes precalculees |
|---|
| 902 | ! ************ |
|---|
| 903 | |
|---|
| 904 | call nonli(vox2,voy2,voz2,rho2,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 905 | |
|---|
| 906 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 907 | tps_adams_step2 = tps_adams_step2 - tps_temp |
|---|
| 908 | call adams_step2(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 909 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 910 | tps_adams_step2 = tps_adams_step2 + tps_temp |
|---|
| 911 | |
|---|
| 912 | ! les champs contiennent vo = V(t+dt) / vo2 = ## / f = f(V(t)) |
|---|
| 913 | |
|---|
| 914 | end subroutine |
|---|
| 915 | |
|---|
| 916 | |
|---|
| 917 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 918 | subroutine adams_step1(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 919 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 920 | ! Première étape du schéma d'ordre deux d'Adams-Bashforth |
|---|
| 921 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 922 | |
|---|
| 923 | implicit none |
|---|
| 924 | |
|---|
| 925 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 926 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 927 | double precision :: ee,ees,e2,e2s |
|---|
| 928 | double precision :: temp_dt |
|---|
| 929 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 930 | |
|---|
| 931 | temp_dt=dt/2. |
|---|
| 932 | |
|---|
| 933 | |
|---|
| 934 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 935 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 936 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 937 | #ifdef test_troncature |
|---|
| 938 | if (trunctab(ix,iy,iz)) then |
|---|
| 939 | #endif |
|---|
| 940 | ee=eex(ix)*eey(iy)*eez(iz) |
|---|
| 941 | ees=exs(ix)*eeys(iy)*eezs(iz) |
|---|
| 942 | e2=ee*ee |
|---|
| 943 | e2s=ees*ees |
|---|
| 944 | vox(ix,iy,iz)=ee*vox(ix,iy,iz)-temp_dt*e2*fx(ix,iy,iz) |
|---|
| 945 | voy(ix,iy,iz)=ee*voy(ix,iy,iz)-temp_dt*e2*fy(ix,iy,iz) |
|---|
| 946 | voz(ix,iy,iz)=ee*voz(ix,iy,iz)-temp_dt*e2*fz(ix,iy,iz) |
|---|
| 947 | rho(ix,iy,iz)=ees*rho(ix,iy,iz)-temp_dt*e2s*frho(ix,iy,iz) |
|---|
| 948 | #ifdef test_troncature |
|---|
| 949 | end if |
|---|
| 950 | #endif |
|---|
| 951 | end do |
|---|
| 952 | end do |
|---|
| 953 | end do |
|---|
| 954 | |
|---|
| 955 | |
|---|
| 956 | end subroutine |
|---|
| 957 | |
|---|
| 958 | |
|---|
| 959 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 960 | subroutine adams_step2(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 961 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 962 | ! Deuxième étape du schéma d'ordre deux d'Adams-Bashforth |
|---|
| 963 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 964 | |
|---|
| 965 | implicit none |
|---|
| 966 | |
|---|
| 967 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 968 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 969 | double precision :: ee,ees |
|---|
| 970 | double precision :: temp_dt |
|---|
| 971 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 972 | |
|---|
| 973 | temp_dt=3.*dt/2. |
|---|
| 974 | |
|---|
| 975 | |
|---|
| 976 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 977 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 978 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 979 | #ifdef test_troncature |
|---|
| 980 | if (trunctab(ix,iy,iz)) then |
|---|
| 981 | #endif |
|---|
| 982 | ee=eex(ix)*eey(iy)*eez(iz) |
|---|
| 983 | ees=exs(ix)*eeys(iy)*eezs(iz) |
|---|
| 984 | vox(ix,iy,iz)=vox(ix,iy,iz)+ee*temp_dt*fx(ix,iy,iz) |
|---|
| 985 | voy(ix,iy,iz)=voy(ix,iy,iz)+ee*temp_dt*fy(ix,iy,iz) |
|---|
| 986 | voz(ix,iy,iz)=voz(ix,iy,iz)+ee*temp_dt*fz(ix,iy,iz) |
|---|
| 987 | rho(ix,iy,iz)=rho(ix,iy,iz)+ees*temp_dt*frho(ix,iy,iz) |
|---|
| 988 | #ifdef test_troncature |
|---|
| 989 | end if |
|---|
| 990 | #endif |
|---|
| 991 | end do |
|---|
| 992 | end do |
|---|
| 993 | end do |
|---|
| 994 | |
|---|
| 995 | |
|---|
| 996 | end subroutine |
|---|
| 997 | |
|---|
| 998 | |
|---|
| 999 | |
|---|
| 1000 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1001 | subroutine runge_step2(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1002 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1003 | ! schema de type leap-frog centre a t+dt/2. |
|---|
| 1004 | ! Utilise comme etape du subroutine raccro |
|---|
| 1005 | ! qui effectue un pas Runge-Kutta a l'ordre deux pour redemarrer. |
|---|
| 1006 | ! ( v(n+1/2)+1/2 - v(n+1/2)-1/2 )/(2.dt/2) = f( v(n+1/2) ) . |
|---|
| 1007 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1008 | |
|---|
| 1009 | implicit none |
|---|
| 1010 | |
|---|
| 1011 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 1012 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 1013 | double precision :: k2,ee,a,ees,as |
|---|
| 1014 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1015 | |
|---|
| 1016 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1017 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1018 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 1019 | k2=max(ca2x(ix)+k2y(iy)+k2z(iz),epsilo) |
|---|
| 1020 | ee=eex(ix)*eey(iy)*eez(iz) |
|---|
| 1021 | a=(1.-ee)/(nu*k2) |
|---|
| 1022 | ees=exs(ix)*eeys(iy)*eezs(iz) |
|---|
| 1023 | as=(1.-ees)/(nu/schm*k2) |
|---|
| 1024 | |
|---|
| 1025 | vox(ix,iy,iz)=vox(ix,iy,iz)*ee+fx(ix,iy,iz)*a |
|---|
| 1026 | voy(ix,iy,iz)=voy(ix,iy,iz)*ee+fy(ix,iy,iz)*a |
|---|
| 1027 | voz(ix,iy,iz)=voz(ix,iy,iz)*ee+fz(ix,iy,iz)*a |
|---|
| 1028 | rho(ix,iy,iz)=rho(ix,iy,iz)*ees+frho(ix,iy,iz)*as |
|---|
| 1029 | end do |
|---|
| 1030 | end do |
|---|
| 1031 | end do |
|---|
| 1032 | |
|---|
| 1033 | end subroutine |
|---|
| 1034 | |
|---|
| 1035 | |
|---|
| 1036 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1037 | subroutine runge_step1(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1038 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1039 | ! schema de type Euler. |
|---|
| 1040 | ! Utilisé comme étape du subroutine raccro |
|---|
| 1041 | ! qui effectue un pas Runge-Kutta a l'ordre deux pour redemarrer. |
|---|
| 1042 | ! ( v(n+1/2)-v(n))/(dt/2) = f( v(n) ) |
|---|
| 1043 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1044 | |
|---|
| 1045 | implicit none |
|---|
| 1046 | |
|---|
| 1047 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 1048 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 1049 | double precision :: k2,ee,a,ees,as |
|---|
| 1050 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1051 | |
|---|
| 1052 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1053 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1054 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 1055 | k2=max(ca2x(ix)+k2y(iy)+k2z(iz),epsilo) |
|---|
| 1056 | ee=eex(ix)*eey(iy)*eez(iz) |
|---|
| 1057 | a=(1.-ee)/(nu*k2) |
|---|
| 1058 | ees=exs(ix)*eeys(iy)*eezs(iz) |
|---|
| 1059 | as=(1.-ees)/(nu/schm*k2) |
|---|
| 1060 | |
|---|
| 1061 | vox(ix,iy,iz)=vox(ix,iy,iz)*ee+fx(ix,iy,iz)*a |
|---|
| 1062 | voy(ix,iy,iz)=voy(ix,iy,iz)*ee+fy(ix,iy,iz)*a |
|---|
| 1063 | voz(ix,iy,iz)=voz(ix,iy,iz)*ee+fz(ix,iy,iz)*a |
|---|
| 1064 | rho(ix,iy,iz)=rho(ix,iy,iz)*ees+frho(ix,iy,iz)*as |
|---|
| 1065 | end do |
|---|
| 1066 | end do |
|---|
| 1067 | end do |
|---|
| 1068 | |
|---|
| 1069 | end subroutine |
|---|
| 1070 | |
|---|
| 1071 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1072 | subroutine rotv(ax,ay,az,bx,by,bz) |
|---|
| 1073 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1074 | ! calcul du rotationnel du champ (ax,ay,az). |
|---|
| 1075 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1076 | |
|---|
| 1077 | implicit none |
|---|
| 1078 | |
|---|
| 1079 | double precision, dimension(2,0:dimx_tab/2-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: ax, ay, az |
|---|
| 1080 | double precision, dimension(2,0:dimx_tab/2-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: bx, by, bz |
|---|
| 1081 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1082 | |
|---|
| 1083 | |
|---|
| 1084 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1085 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1086 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 1087 | #ifndef mode_kz |
|---|
| 1088 | bx(1,ix,iy,iz)=kz(iz)*ay(2,ix,iy,iz)-ky(iy)*az(2,ix,iy,iz) |
|---|
| 1089 | bx(2,ix,iy,iz)=ky(iy)*az(1,ix,iy,iz)-kz(iz)*ay(1,ix,iy,iz) |
|---|
| 1090 | by(1,ix,iy,iz)=kx(ix)*az(2,ix,iy,iz)-kz(iz)*ax(2,ix,iy,iz) |
|---|
| 1091 | by(2,ix,iy,iz)=kz(iz)*ax(1,ix,iy,iz)-kx(ix)*az(1,ix,iy,iz) |
|---|
| 1092 | #else |
|---|
| 1093 | bx(1,ix,iy,iz)=-kz(iz)*ay(1,ix,iy,iz)-ky(iy)*az(2,ix,iy,iz) |
|---|
| 1094 | bx(2,ix,iy,iz)=ky(iy)*az(1,ix,iy,iz)-kz(iz)*ay(2,ix,iy,iz) |
|---|
| 1095 | by(1,ix,iy,iz)=kx(ix)*az(2,ix,iy,iz)+kz(iz)*ax(1,ix,iy,iz) |
|---|
| 1096 | by(2,ix,iy,iz)=kz(iz)*ax(2,ix,iy,iz)-kx(ix)*az(1,ix,iy,iz) |
|---|
| 1097 | #endif |
|---|
| 1098 | |
|---|
| 1099 | bz(1,ix,iy,iz)=ky(iy)*ax(2,ix,iy,iz)-kx(ix)*ay(2,ix,iy,iz) |
|---|
| 1100 | bz(2,ix,iy,iz)=kx(ix)*ay(1,ix,iy,iz)-ky(iy)*ax(1,ix,iy,iz) |
|---|
| 1101 | end do |
|---|
| 1102 | end do |
|---|
| 1103 | end do |
|---|
| 1104 | |
|---|
| 1105 | end subroutine |
|---|
| 1106 | |
|---|
| 1107 | |
|---|
| 1108 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1109 | subroutine trunc0(ax,ay,az,b) |
|---|
| 1110 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1111 | ! classical desaliasing in the spectral space. |
|---|
| 1112 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1113 | |
|---|
| 1114 | implicit none |
|---|
| 1115 | |
|---|
| 1116 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: ax, ay, az, b |
|---|
| 1117 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1118 | |
|---|
| 1119 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1120 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1121 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 1122 | if(.not. trunctab(ix,iy,iz)) then |
|---|
| 1123 | ax(ix,iy,iz) = 0 |
|---|
| 1124 | ay(ix,iy,iz) = 0 |
|---|
| 1125 | az(ix,iy,iz) = 0 |
|---|
| 1126 | b(ix,iy,iz) = 0 |
|---|
| 1127 | end if |
|---|
| 1128 | end do |
|---|
| 1129 | end do |
|---|
| 1130 | end do |
|---|
| 1131 | |
|---|
| 1132 | end subroutine |
|---|
| 1133 | |
|---|
| 1134 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1135 | subroutine init_trunctab(trunctab) |
|---|
| 1136 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1137 | ! Génération du tableau utilisé lors de la troncature |
|---|
| 1138 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1139 | |
|---|
| 1140 | implicit none |
|---|
| 1141 | |
|---|
| 1142 | logical, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: trunctab |
|---|
| 1143 | double precision :: kx2max,ky2max,kz2max,dks |
|---|
| 1144 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1145 | |
|---|
| 1146 | ! rayon du cercle: kmax*rtrunc |
|---|
| 1147 | kx2max=(rtrunc_x*nxmax/2*2*pi/lx)**2 |
|---|
| 1148 | ky2max=(rtrunc_y*nymax/2*2*pi/ly)**2 |
|---|
| 1149 | |
|---|
| 1150 | #ifndef mode_kz |
|---|
| 1151 | kz2max=(rtrunc_z*nzmax/2*2*pi/lz)**2 |
|---|
| 1152 | #else |
|---|
| 1153 | kz2max=rtrunc_z**2 |
|---|
| 1154 | #endif |
|---|
| 1155 | |
|---|
| 1156 | trunctab = .false. |
|---|
| 1157 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1158 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1159 | do ix=0,2*kxmax+1 |
|---|
| 1160 | |
|---|
| 1161 | if (type_trunc==1) then |
|---|
| 1162 | dks = max(ca2x(ix)/kx2max, k2y(iy)/ky2max, k2z(iz)/kz2max) |
|---|
| 1163 | else |
|---|
| 1164 | dks = ca2x(ix)/kx2max + k2y(iy)/ky2max + k2z(iz)/kz2max |
|---|
| 1165 | end if |
|---|
| 1166 | |
|---|
| 1167 | ! on rajoute un epsilo pour eviter que numériquement, un terme soit tronqué alors qu'il |
|---|
| 1168 | ! ne devrait pas l'être. |
|---|
| 1169 | if (dks <= 1. + epsilo) then |
|---|
| 1170 | trunctab(ix,iy,iz)=.true. |
|---|
| 1171 | end if |
|---|
| 1172 | end do |
|---|
| 1173 | end do |
|---|
| 1174 | end do |
|---|
| 1175 | |
|---|
| 1176 | end subroutine |
|---|
| 1177 | |
|---|
| 1178 | |
|---|
| 1179 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1180 | subroutine vecpro2(ax,ay,az,bx,by,bz) |
|---|
| 1181 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1182 | ! produits vectoriels dans l'espace physique pour le code perturbatif. |
|---|
| 1183 | ! inclut les termes avec l'ecoulement de base et coriolis |
|---|
| 1184 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1185 | |
|---|
| 1186 | implicit none |
|---|
| 1187 | |
|---|
| 1188 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: bx, by, bz |
|---|
| 1189 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: ax, ay, az |
|---|
| 1190 | double precision :: vbx0,vby0,vbz0,wbx0,wby0,wbz0 |
|---|
| 1191 | double precision :: ax0,ay0,az0,bx0,by0,bz0 |
|---|
| 1192 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1193 | |
|---|
| 1194 | ! VERSION LINEARISEE |
|---|
| 1195 | if (lin) then |
|---|
| 1196 | |
|---|
| 1197 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1198 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1199 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 1200 | |
|---|
| 1201 | vbx0=vbx(ix,iy) |
|---|
| 1202 | vby0=vby(ix,iy) |
|---|
| 1203 | vbz0=vbz(ix,iy) |
|---|
| 1204 | wbx0=wbx(ix,iy) |
|---|
| 1205 | wby0=wby(ix,iy) |
|---|
| 1206 | wbz0=wbz(ix,iy)+omega2 |
|---|
| 1207 | |
|---|
| 1208 | ax0=ax(ix,iy,iz) |
|---|
| 1209 | ay0=ay(ix,iy,iz) |
|---|
| 1210 | az0=az(ix,iy,iz) |
|---|
| 1211 | bx0=bx(ix,iy,iz) |
|---|
| 1212 | by0=by(ix,iy,iz) |
|---|
| 1213 | bz0=bz(ix,iy,iz) |
|---|
| 1214 | |
|---|
| 1215 | bx(ix,iy,iz)=vby0*bz0-vbz0*by0 + ay0*wbz0-az0*wby0 |
|---|
| 1216 | by(ix,iy,iz)=vbz0*bx0-vbx0*bz0 + az0*wbx0-ax0*wbz0 |
|---|
| 1217 | bz(ix,iy,iz)=vbx0*by0-vby0*bx0 + ax0*wby0-ay0*wbx0 |
|---|
| 1218 | end do |
|---|
| 1219 | end do |
|---|
| 1220 | end do |
|---|
| 1221 | |
|---|
| 1222 | ! NON LINEAIRE |
|---|
| 1223 | else |
|---|
| 1224 | ! calcul en nonlineaire perturbatif : |
|---|
| 1225 | if (perturbe) then |
|---|
| 1226 | |
|---|
| 1227 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1228 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1229 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 1230 | vbx0=vbx(ix,iy) |
|---|
| 1231 | vby0=vby(ix,iy) |
|---|
| 1232 | vbz0=vbz(ix,iy) |
|---|
| 1233 | wbx0=wbx(ix,iy) |
|---|
| 1234 | wby0=wby(ix,iy) |
|---|
| 1235 | wbz0=wbz(ix,iy)+omega2 |
|---|
| 1236 | |
|---|
| 1237 | ax0=ax(ix,iy,iz) |
|---|
| 1238 | ay0=ay(ix,iy,iz) |
|---|
| 1239 | az0=az(ix,iy,iz) |
|---|
| 1240 | bx0=bx(ix,iy,iz) |
|---|
| 1241 | by0=by(ix,iy,iz) |
|---|
| 1242 | bz0=bz(ix,iy,iz) |
|---|
| 1243 | |
|---|
| 1244 | bx(ix,iy,iz)=vby0*bz0-vbz0*by0 + ay0*(wbz0+bz0) - az0*(wby0+by0) |
|---|
| 1245 | by(ix,iy,iz)=vbz0*bx0-vbx0*bz0 + az0*(wbx0+bx0) - ax0*(wbz0+bz0) |
|---|
| 1246 | bz(ix,iy,iz)=vbx0*by0-vby0*bx0 + ax0*(wby0+by0) - ay0*(wbx0+bx0) |
|---|
| 1247 | end do |
|---|
| 1248 | end do |
|---|
| 1249 | end do |
|---|
| 1250 | |
|---|
| 1251 | ! calcul en non perturbatif : |
|---|
| 1252 | else |
|---|
| 1253 | |
|---|
| 1254 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1255 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1256 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 1257 | ax0=ax(ix,iy,iz) |
|---|
| 1258 | ay0=ay(ix,iy,iz) |
|---|
| 1259 | az0=az(ix,iy,iz) |
|---|
| 1260 | bx0=bx(ix,iy,iz) |
|---|
| 1261 | by0=by(ix,iy,iz) |
|---|
| 1262 | bz0=bz(ix,iy,iz) |
|---|
| 1263 | |
|---|
| 1264 | bx(ix,iy,iz)=ay0*(omega2+bz0)-az0*by0 |
|---|
| 1265 | by(ix,iy,iz)=az0*bx0-ax0*(omega2+bz0) |
|---|
| 1266 | bz(ix,iy,iz)=ax0*by0-ay0*bx0 |
|---|
| 1267 | end do |
|---|
| 1268 | end do |
|---|
| 1269 | end do |
|---|
| 1270 | |
|---|
| 1271 | end if |
|---|
| 1272 | end if |
|---|
| 1273 | |
|---|
| 1274 | end subroutine |
|---|
| 1275 | |
|---|
| 1276 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1277 | subroutine urho(ax,ay,az,b) |
|---|
| 1278 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1279 | ! term u.b pour l'equation de la densite (calcule dans l'espace physique) |
|---|
| 1280 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1281 | implicit none |
|---|
| 1282 | |
|---|
| 1283 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: ax, ay, az, b |
|---|
| 1284 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1285 | |
|---|
| 1286 | ! VERSION LINEARISEE |
|---|
| 1287 | if (lin) then |
|---|
| 1288 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1289 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1290 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 1291 | ax(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*vbx(ix,iy) |
|---|
| 1292 | ay(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*vby(ix,iy) |
|---|
| 1293 | az(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*vbz(ix,iy) |
|---|
| 1294 | end do |
|---|
| 1295 | end do |
|---|
| 1296 | end do |
|---|
| 1297 | ! NON LINEAIRE |
|---|
| 1298 | else |
|---|
| 1299 | ! calcul en nonlineaire perturbatif : |
|---|
| 1300 | if (perturbe) then |
|---|
| 1301 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1302 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1303 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 1304 | ax(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*(ax(ix,iy,iz)+vbx(ix,iy)) |
|---|
| 1305 | ay(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*(ay(ix,iy,iz)+vby(ix,iy)) |
|---|
| 1306 | az(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*(az(ix,iy,iz)+vbz(ix,iy)) |
|---|
| 1307 | end do |
|---|
| 1308 | end do |
|---|
| 1309 | end do |
|---|
| 1310 | ! calcul en non perturbatif : |
|---|
| 1311 | else |
|---|
| 1312 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1313 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1314 | do ix=0,nxmax-1 |
|---|
| 1315 | ax(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*ax(ix,iy,iz) |
|---|
| 1316 | ay(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*ay(ix,iy,iz) |
|---|
| 1317 | az(ix,iy,iz)=b(ix,iy,iz)*az(ix,iy,iz) |
|---|
| 1318 | end do |
|---|
| 1319 | end do |
|---|
| 1320 | end do |
|---|
| 1321 | end if |
|---|
| 1322 | end if |
|---|
| 1323 | |
|---|
| 1324 | end subroutine |
|---|
| 1325 | |
|---|
| 1326 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1327 | subroutine div_speciale(ax,ay,az,bz) |
|---|
| 1328 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1329 | ! Cette sous-routine renvoie dans le champ bz le terme bz - div(ax,ay,az) |
|---|
| 1330 | ! utile pour evaluer le terme non lineaire sur l'equation de la densite en economisant un champ de stockage... |
|---|
| 1331 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1332 | |
|---|
| 1333 | implicit none |
|---|
| 1334 | |
|---|
| 1335 | double precision ,dimension(2,0:dimx_tab/2-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(in) :: ax, ay, az |
|---|
| 1336 | double precision ,dimension(2,0:dimx_tab/2-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: bz |
|---|
| 1337 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1338 | |
|---|
| 1339 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1340 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1341 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 1342 | bz(1,ix,iy,iz) = bz(1,ix,iy,iz) + (kx(ix)*ax(2,ix,iy,iz)+ky(iy)*ay(2,ix,iy,iz)+kz(iz)*az(2,ix,iy,iz)) |
|---|
| 1343 | bz(2,ix,iy,iz) = bz(2,ix,iy,iz) - (kx(ix)*ax(1,ix,iy,iz)+ky(iy)*ay(1,ix,iy,iz)+kz(iz)*az(1,ix,iy,iz)) |
|---|
| 1344 | end do |
|---|
| 1345 | end do |
|---|
| 1346 | end do |
|---|
| 1347 | |
|---|
| 1348 | end subroutine |
|---|
| 1349 | |
|---|
| 1350 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1351 | subroutine init_k(kx,k2x,ky,k2y,kz,k2z,cax,ca2x) |
|---|
| 1352 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1353 | ! Définition des vecteurs d'ondes |
|---|
| 1354 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1355 | |
|---|
| 1356 | implicit none |
|---|
| 1357 | |
|---|
| 1358 | double precision, dimension(0:kxmax), intent(out) :: kx, k2x |
|---|
| 1359 | double precision, dimension(0:nymax-1), intent(out) :: ky, k2y |
|---|
| 1360 | double precision, dimension(0:nzmax-1), intent(out) :: kz, k2z |
|---|
| 1361 | double precision, dimension(0:2*kxmax+1), intent(out) :: cax, ca2x |
|---|
| 1362 | |
|---|
| 1363 | #ifndef mode_kz |
|---|
| 1364 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1365 | #else |
|---|
| 1366 | integer :: ix, iy |
|---|
| 1367 | #endif |
|---|
| 1368 | |
|---|
| 1369 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 1370 | kx(ix)=ix*2.*pi/lx |
|---|
| 1371 | end do |
|---|
| 1372 | |
|---|
| 1373 | do iy=0,nymax/2 |
|---|
| 1374 | ky(iy)=iy*2.*pi/ly |
|---|
| 1375 | end do |
|---|
| 1376 | |
|---|
| 1377 | do iy=nymax/2+1,nymax-1 |
|---|
| 1378 | ky(iy)=(iy-nymax)*2.*pi/ly |
|---|
| 1379 | end do |
|---|
| 1380 | |
|---|
| 1381 | #ifndef mode_kz |
|---|
| 1382 | do iz=0,nzmax/2 |
|---|
| 1383 | kz(iz)=iz*2.*pi/lz |
|---|
| 1384 | end do |
|---|
| 1385 | |
|---|
| 1386 | do iz=nzmax/2+1,nzmax-1 |
|---|
| 1387 | kz(iz)=(iz-nzmax)*2.*pi/lz |
|---|
| 1388 | end do |
|---|
| 1389 | #else |
|---|
| 1390 | if (lz==0) then |
|---|
| 1391 | kz = 0 |
|---|
| 1392 | else |
|---|
| 1393 | kz = 2.*pi/lz |
|---|
| 1394 | end if |
|---|
| 1395 | #endif |
|---|
| 1396 | |
|---|
| 1397 | k2x=kx*kx |
|---|
| 1398 | k2y=ky*ky |
|---|
| 1399 | k2z=kz*kz |
|---|
| 1400 | |
|---|
| 1401 | ! définition alternative des vecteurs d'onde suivant x |
|---|
| 1402 | ! utile pour un certains nombre de sous-routines (améliore la vectorisation sur le NEC SX-5 de l'Idris...) |
|---|
| 1403 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 1404 | cax(2*ix)=ix*2.*pi/lx |
|---|
| 1405 | cax(2*ix+1)=ix*2.*pi/lx |
|---|
| 1406 | end do |
|---|
| 1407 | |
|---|
| 1408 | ca2x=cax*cax |
|---|
| 1409 | |
|---|
| 1410 | end subroutine |
|---|
| 1411 | |
|---|
| 1412 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1413 | subroutine nonli(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1414 | ! ************************************************************************* |
|---|
| 1415 | ! calcul des termes non linéaires f(t) et frho(t) en spectral |
|---|
| 1416 | ! en entrée v(t) et rho(t) en spectral |
|---|
| 1417 | |
|---|
| 1418 | implicit none |
|---|
| 1419 | |
|---|
| 1420 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 1421 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 1422 | |
|---|
| 1423 | ! necessaire au calcul d'une vitesse de translation |
|---|
| 1424 | #ifdef calcul_ut |
|---|
| 1425 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1) :: dwz_dx, dwz_dy |
|---|
| 1426 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1427 | double precision :: u0, erreur |
|---|
| 1428 | #endif |
|---|
| 1429 | |
|---|
| 1430 | ! sauvegarde de voz en sphérique dans le champ frho (ruse pour gagner de la place en memoire) |
|---|
| 1431 | ! nécessaire pour le cas stratifié |
|---|
| 1432 | if (stratification) then |
|---|
| 1433 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1434 | tps_copie = tps_copie - tps_temp |
|---|
| 1435 | frho=voz |
|---|
| 1436 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1437 | tps_copie = tps_copie + tps_temp |
|---|
| 1438 | end if |
|---|
| 1439 | |
|---|
| 1440 | ! calcul de la vorticite de vo. Le resultat est placé dans f. |
|---|
| 1441 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1442 | tps_rotv = tps_rotv - tps_temp |
|---|
| 1443 | call rotv(vox,voy,voz,fx,fy,fz) |
|---|
| 1444 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1445 | tps_rotv = tps_rotv + tps_temp |
|---|
| 1446 | |
|---|
| 1447 | #ifdef calcul_ut |
|---|
| 1448 | ! on determine la derivee de la vorticite verticale par rapport a x et par rapport a y |
|---|
| 1449 | do iz=0, nzmax-1 |
|---|
| 1450 | do iy=0, nymax-1 |
|---|
| 1451 | do ix=0, kxmax |
|---|
| 1452 | dwz_dx(2*ix,iy,iz) = -kx(ix)*fz(2*ix+1,iy,iz) |
|---|
| 1453 | dwz_dx(2*ix+1,iy,iz) = kx(ix)*fz(2*ix,iy,iz) |
|---|
| 1454 | |
|---|
| 1455 | dwz_dy(2*ix,iy,iz) = -ky(iy)*fz(2*ix+1,iy,iz) |
|---|
| 1456 | dwz_dy(2*ix+1,iy,iz) = ky(iy)*fz(2*ix,iy,iz) |
|---|
| 1457 | end do |
|---|
| 1458 | end do |
|---|
| 1459 | end do |
|---|
| 1460 | #endif |
|---|
| 1461 | |
|---|
| 1462 | ! on appelle ici éventuellement la fonction de sortie dans l'espace spectral out_spectral1 |
|---|
| 1463 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1464 | tps_out = tps_out - tps_temp |
|---|
| 1465 | |
|---|
| 1466 | if (periode_out_spectral1 /= 0 .and. mod(it, periode_out_spectral1) == 0 .and. it /= 0) then |
|---|
| 1467 | call out_spectral1(vox, voy, voz) |
|---|
| 1468 | end if |
|---|
| 1469 | |
|---|
| 1470 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1471 | tps_out = tps_out + tps_temp |
|---|
| 1472 | |
|---|
| 1473 | ! passage dans l'espace physique de la vitesse, de la vorticite et de la densite |
|---|
| 1474 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1475 | |
|---|
| 1476 | tps_bck_fft = tps_bck_fft - tps_temp |
|---|
| 1477 | |
|---|
| 1478 | call bck_fft(vox,fft_work) |
|---|
| 1479 | call bck_fft(voy,fft_work) |
|---|
| 1480 | call bck_fft(voz,fft_work) |
|---|
| 1481 | call bck_fft(fx,fft_work) |
|---|
| 1482 | call bck_fft(fy,fft_work) |
|---|
| 1483 | call bck_fft(fz,fft_work) |
|---|
| 1484 | |
|---|
| 1485 | if (stratification) then |
|---|
| 1486 | call bck_fft(rho,fft_work) |
|---|
| 1487 | end if |
|---|
| 1488 | |
|---|
| 1489 | #ifdef calcul_ut |
|---|
| 1490 | ! on passe dans l'espace physique les termes dwz_dx et dwz_dy |
|---|
| 1491 | call bck_fft(dwz_dx,fft_work) |
|---|
| 1492 | call bck_fft(dwz_dy,fft_work) |
|---|
| 1493 | #endif |
|---|
| 1494 | |
|---|
| 1495 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1496 | tps_bck_fft = tps_bck_fft + tps_temp |
|---|
| 1497 | |
|---|
| 1498 | ! on appelle eventuellement les sorties periodiques dans l'espace physique |
|---|
| 1499 | ! il y a deux sorties periodiques dans l'espace physique qui peuvent avoir des periodes |
|---|
| 1500 | ! différentes |
|---|
| 1501 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1502 | tps_out = tps_out - tps_temp |
|---|
| 1503 | |
|---|
| 1504 | if (periode_out_physique1 /= 0 .and. mod(it, periode_out_physique1) == 0 .and. it /= 0) then |
|---|
| 1505 | call out_physique1(vox,voy,voz) |
|---|
| 1506 | end if |
|---|
| 1507 | |
|---|
| 1508 | if (periode_out_physique2 /= 0 .and. mod(it, periode_out_physique2) == 0 .and. it /= 0) then |
|---|
| 1509 | call out_physique2(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz) |
|---|
| 1510 | end if |
|---|
| 1511 | |
|---|
| 1512 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1513 | tps_out = tps_out + tps_temp |
|---|
| 1514 | |
|---|
| 1515 | |
|---|
| 1516 | ! calcul de V x W dans l'espace physique |
|---|
| 1517 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1518 | tps_vecpro2 = tps_vecpro2 - tps_temp |
|---|
| 1519 | call vecpro2(vox,voy,voz,fx,fy,fz) |
|---|
| 1520 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1521 | tps_vecpro2 = tps_vecpro2 + tps_temp |
|---|
| 1522 | |
|---|
| 1523 | #ifdef calcul_ut |
|---|
| 1524 | ! on calcule une estimation de u0 |
|---|
| 1525 | u0 = sum((vox(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1)*dwz_dx(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1)+voy(0:nxmax-1,0:nymax-1, & |
|---|
| 1526 | 0:nzmax-1)*dwz_dy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))*dwz_dx(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1)) |
|---|
| 1527 | |
|---|
| 1528 | u0 = u0/max(sum(dwz_dx(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1)**2), epsilo) |
|---|
| 1529 | |
|---|
| 1530 | ! on estime l'erreur que l'on commet |
|---|
| 1531 | erreur = sum(((vox(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1)-u0)*dwz_dx(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1) + & |
|---|
| 1532 | voy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1)*dwz_dy(0:nxmax-1,0:nymax-1,0:nzmax-1))**2)/(nxmax*nymax*nzmax) |
|---|
| 1533 | |
|---|
| 1534 | ! on imprime les resultats |
|---|
| 1535 | write(*,'(A21,TR2,G23.10)') ' Estimation de ut =', u0 |
|---|
| 1536 | write(*,'(A34,TR2,G23.10)') ' Estimation de l erreur sur ut =', erreur |
|---|
| 1537 | |
|---|
| 1538 | #endif |
|---|
| 1539 | |
|---|
| 1540 | ! calcul du terme non linéaire pour l'équation de la densité |
|---|
| 1541 | if (stratification) then |
|---|
| 1542 | |
|---|
| 1543 | ! on calcul u*rho dans l'espace physique |
|---|
| 1544 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1545 | tps_urho = tps_urho - tps_temp |
|---|
| 1546 | call urho(vox,voy,voz,rho) |
|---|
| 1547 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1548 | tps_urho = tps_urho + tps_temp |
|---|
| 1549 | |
|---|
| 1550 | ! on passe u*rho en spectral |
|---|
| 1551 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1552 | tps_fwd_fft = tps_fwd_fft - tps_temp |
|---|
| 1553 | |
|---|
| 1554 | call fwd_fft(vox,fft_work) |
|---|
| 1555 | call fwd_fft(voy,fft_work) |
|---|
| 1556 | call fwd_fft(voz,fft_work) |
|---|
| 1557 | |
|---|
| 1558 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1559 | tps_fwd_fft = tps_fwd_fft + tps_temp |
|---|
| 1560 | |
|---|
| 1561 | ! la fonction div_speciale renvoie frho = voz - u*grad(rho) |
|---|
| 1562 | ! u*grad(rho) est calcule en prenant la divergence de u*rho parce que div(u) = 0 |
|---|
| 1563 | ! de plus on a ruse en stockant voz dans le champ frho pour gagner un champ en memoire |
|---|
| 1564 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1565 | tps_div_speciale = tps_div_speciale - tps_temp |
|---|
| 1566 | call div_speciale(vox,voy,voz,frho) |
|---|
| 1567 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1568 | tps_div_speciale = tps_div_speciale + tps_temp |
|---|
| 1569 | |
|---|
| 1570 | ! ajout du terme de flottaison pour l'équation de la vitesse |
|---|
| 1571 | fz=fz-xnsqr*rho |
|---|
| 1572 | end if |
|---|
| 1573 | |
|---|
| 1574 | ! Retour dans l'espace spectral de f |
|---|
| 1575 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1576 | tps_fwd_fft = tps_fwd_fft - tps_temp |
|---|
| 1577 | |
|---|
| 1578 | call fwd_fft(fx,fft_work) |
|---|
| 1579 | call fwd_fft(fy,fft_work) |
|---|
| 1580 | call fwd_fft(fz,fft_work) |
|---|
| 1581 | |
|---|
| 1582 | call cpu_time(tps_temp) |
|---|
| 1583 | tps_fwd_fft = tps_fwd_fft + tps_temp |
|---|
| 1584 | |
|---|
| 1585 | end subroutine |
|---|
| 1586 | |
|---|
| 1587 | |
|---|
| 1588 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1589 | subroutine projection(ax,ay,az) |
|---|
| 1590 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1591 | ! calcul de la projection : Pij( V x W )(k) dans l'espace spectral. |
|---|
| 1592 | ! ************************************************************************** |
|---|
| 1593 | |
|---|
| 1594 | implicit none |
|---|
| 1595 | |
|---|
| 1596 | double precision, dimension(2,0:dimx_tab/2-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: ax, ay, az |
|---|
| 1597 | double precision inv_k2, s1, s2 |
|---|
| 1598 | integer :: ix, iy, iz |
|---|
| 1599 | |
|---|
| 1600 | |
|---|
| 1601 | do iz=0,nzmax-1 |
|---|
| 1602 | do iy=0,nymax-1 |
|---|
| 1603 | do ix=0,kxmax |
|---|
| 1604 | #ifdef test_troncature |
|---|
| 1605 | if (trunctab(ix,iy,iz)) then |
|---|
| 1606 | #endif |
|---|
| 1607 | ! On utilise epsilo pour éviter que le module de k ne soit nul |
|---|
| 1608 | inv_k2=1./max(k2x(ix)+k2y(iy)+k2z(iz),epsilo) |
|---|
| 1609 | |
|---|
| 1610 | #ifndef mode_kz |
|---|
| 1611 | s1 =(kx(ix)*ax(1,ix,iy,iz)+ky(iy)*ay(1,ix,iy,iz)+kz(iz)*az(1,ix,iy,iz))*inv_k2 |
|---|
| 1612 | s2 =(kx(ix)*ax(2,ix,iy,iz)+ky(iy)*ay(2,ix,iy,iz)+kz(iz)*az(2,ix,iy,iz))*inv_k2 |
|---|
| 1613 | #else |
|---|
| 1614 | s1 =(kx(ix)*ax(1,ix,iy,iz)+ky(iy)*ay(1,ix,iy,iz)-kz(iz)*az(2,ix,iy,iz))*inv_k2 |
|---|
| 1615 | s2 =(kx(ix)*ax(2,ix,iy,iz)+ky(iy)*ay(2,ix,iy,iz)+kz(iz)*az(1,ix,iy,iz))*inv_k2 |
|---|
| 1616 | #endif |
|---|
| 1617 | |
|---|
| 1618 | ax(1,ix,iy,iz)= ax(1,ix,iy,iz)-s1*kx(ix) |
|---|
| 1619 | ax(2,ix,iy,iz)= ax(2,ix,iy,iz)-s2*kx(ix) |
|---|
| 1620 | ay(1,ix,iy,iz)= ay(1,ix,iy,iz)-s1*ky(iy) |
|---|
| 1621 | ay(2,ix,iy,iz)= ay(2,ix,iy,iz)-s2*ky(iy) |
|---|
| 1622 | |
|---|
| 1623 | #ifndef mode_kz |
|---|
| 1624 | az(1,ix,iy,iz)= az(1,ix,iy,iz)-s1*kz(iz) |
|---|
| 1625 | az(2,ix,iy,iz)= az(2,ix,iy,iz)-s2*kz(iz) |
|---|
| 1626 | #else |
|---|
| 1627 | az(1,ix,iy,iz)= az(1,ix,iy,iz)-s2*kz(iz) |
|---|
| 1628 | az(2,ix,iy,iz)= az(2,ix,iy,iz)+s1*kz(iz) |
|---|
| 1629 | #endif |
|---|
| 1630 | |
|---|
| 1631 | |
|---|
| 1632 | #ifdef test_troncature |
|---|
| 1633 | end if |
|---|
| 1634 | #endif |
|---|
| 1635 | end do |
|---|
| 1636 | end do |
|---|
| 1637 | end do |
|---|
| 1638 | |
|---|
| 1639 | |
|---|
| 1640 | end subroutine |
|---|
| 1641 | |
|---|
| 1642 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 1643 | subroutine precal2(dtl) |
|---|
| 1644 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 1645 | ! Précalcul des termes exponentiels pour l'intégration en temps |
|---|
| 1646 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 1647 | |
|---|
| 1648 | implicit none |
|---|
| 1649 | |
|---|
| 1650 | double precision, intent(in) :: dtl |
|---|
| 1651 | |
|---|
| 1652 | eex=exp(-nu*ca2x*dtl) |
|---|
| 1653 | exs=exp(-nu/schm*ca2x*dtl) |
|---|
| 1654 | |
|---|
| 1655 | eey=exp(-nu*k2y*dtl) |
|---|
| 1656 | eeys=exp(-nu/schm*k2y*dtl) |
|---|
| 1657 | |
|---|
| 1658 | eez=exp(-nu*k2z*dtl) |
|---|
| 1659 | eezs=exp(-nu/schm*k2z*dtl) |
|---|
| 1660 | |
|---|
| 1661 | end subroutine |
|---|
| 1662 | |
|---|
| 1663 | ! ********************************************************************** |
|---|
| 1664 | subroutine raccro(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho,vox2,voy2,voz2,rho2) |
|---|
| 1665 | ! ********************************************************************** |
|---|
| 1666 | ! Cette subroutine permet à partir du champs v(t) de déterminer |
|---|
| 1667 | ! avec un schéma Runge-Kutta à l'ordre deux les champs v(t+dt) et f(t) |
|---|
| 1668 | ! ********************************************************************** |
|---|
| 1669 | |
|---|
| 1670 | implicit none |
|---|
| 1671 | |
|---|
| 1672 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox, voy, voz, rho |
|---|
| 1673 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(out) :: fx, fy, fz, frho |
|---|
| 1674 | double precision, dimension(0:dimx_tab-1,0:dimy_tab-1,0:dimz_tab-1), intent(inout) :: vox2, voy2, voz2, rho2 |
|---|
| 1675 | |
|---|
| 1676 | vox2=vox |
|---|
| 1677 | voy2=voy |
|---|
| 1678 | voz2=voz |
|---|
| 1679 | if (stratification) then |
|---|
| 1680 | rho2 = rho |
|---|
| 1681 | end if |
|---|
| 1682 | |
|---|
| 1683 | ! les champs contiennent vo = V(t) / vo2 = V(t) / f = ## |
|---|
| 1684 | |
|---|
| 1685 | ! ************ |
|---|
| 1686 | ! Etape 1 / Schema Euler avant : (V(t+dt/2)-V(t))/(dt/2) = f(V(t)) |
|---|
| 1687 | ! ************ |
|---|
| 1688 | |
|---|
| 1689 | ! calcul des termes non linéaires f(V(t=0)) |
|---|
| 1690 | call nonli(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1691 | |
|---|
| 1692 | vox=vox2 |
|---|
| 1693 | voy=voy2 |
|---|
| 1694 | voz=voz2 |
|---|
| 1695 | if (stratification) then |
|---|
| 1696 | rho = rho2 |
|---|
| 1697 | end if |
|---|
| 1698 | |
|---|
| 1699 | ! les champs contiennent vo = V(t) / vo2 = V(t) / f = f(V(t)) |
|---|
| 1700 | |
|---|
| 1701 | ! precalcul des termes exponentiels associes au shéma Euler avant |
|---|
| 1702 | call precal2(dt/2.) |
|---|
| 1703 | |
|---|
| 1704 | ! shema Euler avant proprement dit |
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| 1705 | call runge_step1(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
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| 1706 | |
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| 1707 | ! on projette et on tronque |
|---|
| 1708 | call projection(vox,voy,voz) |
|---|
| 1709 | if(truncate) then |
|---|
| 1710 | call trunc0(vox,voy,voz,rho) |
|---|
| 1711 | endif |
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| 1712 | |
|---|
| 1713 | ! les champs contiennent vo = V(t+dt/2) / vo2 = V(t) / f = f(V(t)) |
|---|
| 1714 | |
|---|
| 1715 | ! ************ |
|---|
| 1716 | ! Etape 2 / Schema leap-frog centre en t+dt/2 : ( V(t+dt)-V(t) )/(dt) = f( V(t+dt/2) ) |
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| 1717 | ! ************ |
|---|
| 1718 | |
|---|
| 1719 | call nonli(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1720 | |
|---|
| 1721 | vox=vox2 |
|---|
| 1722 | voy=voy2 |
|---|
| 1723 | voz=voz2 |
|---|
| 1724 | rho=rho2 |
|---|
| 1725 | |
|---|
| 1726 | ! les champs contiennent vo = V(t) / vo2 = V(t) / f = f(V(t+dt/2)) |
|---|
| 1727 | |
|---|
| 1728 | ! precalcul des termes exponentiels associes au shéma Euler avant |
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| 1729 | call precal2(dt) |
|---|
| 1730 | |
|---|
| 1731 | ! shema leap-frog proprement dit |
|---|
| 1732 | call runge_step2(vox,voy,voz,rho,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1733 | |
|---|
| 1734 | ! les champs contiennent vo = V(t+dt) / vo2 = V(t) / f = f(V(t+dt/2)) |
|---|
| 1735 | |
|---|
| 1736 | ! ************ |
|---|
| 1737 | ! Etape 3 / Recalcul du terme f(V(t)) qui sera utile par la suite pour le schéma d'Adams-Bashforth |
|---|
| 1738 | ! ************ |
|---|
| 1739 | call nonli(vox2,voy2,voz2,rho2,fx,fy,fz,frho) |
|---|
| 1740 | |
|---|
| 1741 | ! les champs contiennent vo = V(t+dt) / vo2 = V(t) / f = f(V(t)) |
|---|
| 1742 | |
|---|
| 1743 | end subroutine |
|---|
| 1744 | |
|---|
| 1745 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 1746 | subroutine init_coord(xx,yy,zz) |
|---|
| 1747 | ! *************************************************************************** |
|---|
| 1748 | ! Initialisations de tableaux de longueur |
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| 1749 | ! *************************************************************************** |
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| 1750 | |
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| 1751 | implicit none |
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| 1752 | |
|---|
| 1753 | double precision, dimension(0:nxmax-1), intent(out) :: xx |
|---|
| 1754 | double precision, dimension(0:nymax-1), intent(out) :: yy |
|---|
| 1755 | double precision, dimension(0:nzmax-1), intent(out) :: zz |
|---|
| 1756 | integer :: i |
|---|
| 1757 | |
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| 1758 | do i=0,nxmax-1 |
|---|
| 1759 | xx(i)=i*lx/nxmax |
|---|
| 1760 | end do |
|---|
| 1761 | |
|---|
| 1762 | do i=0,nymax-1 |
|---|
| 1763 | yy(i)=i*ly/nymax |
|---|
| 1764 | end do |
|---|
| 1765 | |
|---|
| 1766 | do i=0,nzmax-1 |
|---|
| 1767 | zz(i)=i*lz/nzmax |
|---|
| 1768 | end do |
|---|
| 1769 | |
|---|
| 1770 | end subroutine |
|---|
| 1771 | |
|---|
| 1772 | end module |
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