Branch data Line data Source code
1 : : // *****************************************************************************
2 : : /*!
3 : : \file src/PDE/CompFlow/Problem/VorticalFlow.cpp
4 : : \copyright 2012-2015 J. Bakosi,
5 : : 2016-2018 Los Alamos National Security, LLC.,
6 : : 2019-2021 Triad National Security, LLC.
7 : : All rights reserved. See the LICENSE file for details.
8 : : \brief Problem configuration for the compressible flow equations
9 : : \details This file defines a Problem policy class for the compressible flow
10 : : equations, defined in PDE/CompFlow/CompFlow.h. See PDE/CompFlow/Problem.h
11 : : for general requirements on Problem policy classes for CompFlow.
12 : : */
13 : : // *****************************************************************************
14 : :
15 : : #include "VorticalFlow.hpp"
16 : : #include "Inciter/InputDeck/InputDeck.hpp"
17 : : #include "FieldOutput.hpp"
18 : :
19 : : namespace inciter {
20 : :
21 : : extern ctr::InputDeck g_inputdeck;
22 : :
23 : : } // ::inciter
24 : :
25 : : using inciter::CompFlowProblemVorticalFlow;
26 : :
27 : : tk::InitializeFn::result_type
28 : 17490127 : CompFlowProblemVorticalFlow::initialize( ncomp_t system,
29 : : ncomp_t,
30 : : tk::real x,
31 : : tk::real y,
32 : : tk::real z,
33 : : tk::real )
34 : : // *****************************************************************************
35 : : //! Evaluate analytical solution at (x,y,z,t) for all components
36 : : //! \param[in] system Equation system index, i.e., which compressible
37 : : //! flow equation system we operate on among the systems of PDEs
38 : : //! \param[in] x X coordinate where to evaluate the solution
39 : : //! \param[in] y Y coordinate where to evaluate the solution
40 : : //! \param[in] z Z coordinate where to evaluate the solution
41 : : //! \return Values of all components evaluated at (x)
42 : : //! \note The function signature must follow tk::InitializeFn
43 : : // *****************************************************************************
44 : : {
45 : : using tag::param; using tag::compflow;
46 : :
47 : : // manufactured solution parameters
48 : 17490127 : auto a = g_inputdeck.get< param, compflow, tag::alpha >()[ system ];
49 : 17490127 : auto b = g_inputdeck.get< param, compflow, tag::beta >()[ system ];
50 : 17490127 : auto p0 = g_inputdeck.get< param, compflow, tag::p0 >()[ system ];
51 : : // ratio of specific heats
52 : : auto g = gamma< tag::compflow >(system);
53 : : // velocity
54 : 17490127 : auto ru = a*x - b*y;
55 : 17490127 : auto rv = b*x + a*y;
56 : 17490127 : auto rw = -2.0*a*z;
57 : : // total specific energy
58 : 17490127 : auto rE = (ru*ru+rv*rv+rw*rw)/2.0 + (p0-2.0*a*a*z*z)/(g-1.0);
59 : :
60 : 17490127 : return {{ 1.0, ru, rv, rw, rE }};
61 : : }
62 : :
63 : : tk::InitializeFn::result_type
64 : 239570 : CompFlowProblemVorticalFlow::analyticSolution( ncomp_t system,
65 : : ncomp_t,
66 : : tk::real x,
67 : : tk::real y,
68 : : tk::real z,
69 : : tk::real )
70 : : // *****************************************************************************
71 : : //! Evaluate analytical solution at (x,y,z,t) for all components
72 : : //! \param[in] system Equation system index, i.e., which compressible
73 : : //! flow equation system we operate on among the systems of PDEs
74 : : //! \param[in] x X coordinate where to evaluate the solution
75 : : //! \param[in] y Y coordinate where to evaluate the solution
76 : : //! \param[in] z Z coordinate where to evaluate the solution
77 : : //! \return Values of all components evaluated at (x)
78 : : //! \note The function signature must follow tk::InitializeFn
79 : : // *****************************************************************************
80 : : {
81 : : using tag::param; using tag::compflow;
82 : :
83 : : // manufactured solution parameters
84 : 239570 : auto a = g_inputdeck.get< param, compflow, tag::alpha >()[ system ];
85 : 239570 : auto b = g_inputdeck.get< param, compflow, tag::beta >()[ system ];
86 : 239570 : auto p0 = g_inputdeck.get< param, compflow, tag::p0 >()[ system ];
87 : : // ratio of specific heats
88 : : auto g = gamma< tag::compflow >(system);
89 : : // velocity
90 : 239570 : auto ru = a*x - b*y;
91 : 239570 : auto rv = b*x + a*y;
92 : 239570 : auto rw = -2.0*a*z;
93 : : // total specific energy
94 : 239570 : auto rE = (ru*ru+rv*rv+rw*rw)/2.0 + (p0-2.0*a*a*z*z)/(g-1.0);
95 : : // pressure
96 : : auto p = p0 - 2.0*a*a*z*z;
97 : :
98 : 239570 : return {{ 1.0, ru, rv, rw, rE, p }};
99 : : }
100 : :
101 : : std::vector< std::string >
102 [ + - ]: 2080 : CompFlowProblemVorticalFlow::analyticFieldNames( ncomp_t ) const
103 : : // *****************************************************************************
104 : : // Return analytic field names to be output to file
105 : : //! \return Vector of strings labelling analytic fields output in file
106 : : // *****************************************************************************
107 : : {
108 : : std::vector< std::string > n;
109 [ + - ]: 2080 : n.push_back( "density_analytical" );
110 [ + - ]: 2080 : n.push_back( "x-velocity_analytical" );
111 [ + - ]: 2080 : n.push_back( "y-velocity_analytical" );
112 [ + - ]: 2080 : n.push_back( "z-velocity_analytical" );
113 [ + - ]: 2080 : n.push_back( "specific_total_energy_analytical" );
114 [ + - ]: 2080 : n.push_back( "pressure_analytical" );
115 : :
116 : 2080 : return n;
117 : : }
118 : :
119 : : std::vector< std::string >
120 : 27 : CompFlowProblemVorticalFlow::names( ncomp_t ) const
121 : : // *****************************************************************************
122 : : // Return names of integral variables to be output to diagnostics file
123 : : //! \return Vector of strings labelling integral variables output
124 : : // *****************************************************************************
125 : : {
126 [ + - ][ + - ]: 162 : return { "r", "ru", "rv", "rw", "re" };
[ + - ][ + - ]
[ + - ][ - + ]
[ + + ][ - + ]
[ - - ][ - - ]
127 : : }
|
