Class: Damping

減衰率とその計算を行うためのパッケージ型モジュール

 * 音波減衰項の係数
 * スポンジ層の設定(境界付近で波の反射を抑え吸収するための層)

Methods

DampSponge_pyz DampSponge_xqz DampSponge_xyr DampSponge_xyz Damping_Init pyz_DampSponge pyz_DampSponge_pyz xqz_DampSponge xqz_DampSponge_xqz xyr_DampSponge xyr_DampSponge_xyr xyz_DampSponge xyz_DampSponge_xyz

Included Modules

dc_types dc_iounit dc_message gridset axesset

Public Instance methods

DampSponge_pyz( pyz_VarA, pyz_VarB, DelTime )

*Subroutine* :
`pyz_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(inout)`
`pyz_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(in)`
`DelTime` :	`real(8), intent(in)`

fs 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_pyz(pyz_VarA, pyz_VarB, DelTime)
    !
    ! fs 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: pyz_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: pyz_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: pyz_Var(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    pyz_Var  = pyz_VarA - ( pyz_DampRateH + pyz_DampRateV ) * pyz_VarB * DelTime
    pyz_VarA = pyz_Var
    
  end subroutine DampSponge_pyz

DampSponge_xqz( xqz_VarA, xqz_VarB, DelTime )

*Subroutine* :
`xqz_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(inout)`
`xqz_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(in)`
`DelTime` :	`real(8), intent(in)`

fs 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_xqz(xqz_VarA, xqz_VarB, DelTime)
    !
    ! fs 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: xqz_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: xqz_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: xqz_Var(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xqz_Var  = xqz_VarA - ( xqz_DampRateH + xqz_DampRateV ) * xqz_VarB * DelTime
    xqz_VarA = xqz_Var
    
  end subroutine DampSponge_xqz

DampSponge_xyr( xyr_VarA, xyr_VarB, DelTime )

*Subroutine* :
`xyr_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(inout)`
`xyr_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(in)`
`DelTime` :	`real(8), intent(in)`

sf 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_xyr(xyr_VarA, xyr_VarB, DelTime)
    !
    ! sf 格子点に対するスポンジ層
    !
    
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: xyr_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: xyr_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: xyr_Var(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)

    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xyr_Var  = xyr_VarA - ( xyr_DampRateH + xyr_DampRateV )* xyr_VarB * DelTime
    xyr_VarA = xyr_Var
    
  end subroutine DampSponge_xyr

DampSponge_xyz( xyz_VarA, xyz_VarB, DelTime )

*Subroutine* :
`xyz_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(inout)`
`xyz_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)` :	`real(8), intent(in)`
`DelTime` :	`real(8), intent(in)`

ss 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_xyz(xyz_VarA, xyz_VarB, DelTime)
    !
    ! ss 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: xyz_VarA(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: xyz_VarB(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: xyz_Var(imin:imax, jmin:jmax, kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算
    xyz_Var  = xyz_VarA - ( xyz_DampRateH + xyz_DampRateV ) * xyz_VarB * DelTime
    xyz_VarA = xyz_Var
    
  end subroutine DampSponge_xyz

Damping_Init( cfgfile )

*Subroutine* :
`cfgfile` :	`character(*), intent(in)`

音波減衰項とスポンジ層の減衰係数の初期化

This procedure input/output NAMELIST#damping_nml .

[Source]

  subroutine Damping_Init( cfgfile ) 
    !
    ! 音波減衰項とスポンジ層の減衰係数の初期化
    ! 

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    character(*), intent(in) :: cfgfile
    real(DP)                  :: Time     !
    real(DP)                  :: DepthH   !スポンジ層の厚さ(水平方向)
    real(DP)                  :: DepthV   !スポンジ層の厚さ(鉛直方向)
    real(DP), parameter       :: Pi =3.1415926535897932385d0   !円周率
    integer                  :: unit ! 装置番号
    integer                   :: i, j, k

    !NAMELIST から取得
    NAMELIST /damping_nml/ Time, DepthH, DepthV

    call FileOpen(unit, file=cfgfile, mode='r')
    read(unit, NML=damping_nml)
    close(unit)

    !初期化
    allocate( xyz_DampRateH(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), xyz_DampRateV(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), pyz_DampRateH(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), pyz_DampRateV(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), xqz_DampRateH(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), xqz_DampRateV(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), xyr_DampRateH(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax), xyr_DampRateV(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)    )
    xyz_DampRateH = 0.0d0
    xyz_DampRateV = 0.0d0
    pyz_DampRateH = 0.0d0
    pyz_DampRateV = 0.0d0
    xqz_DampRateH = 0.0d0
    xqz_DampRateV = 0.0d0
    xyr_DampRateH = 0.0d0
    xyr_DampRateV = 0.0d0

    !値の入力
    EFTime     = Time
    DampDepthH = DepthH
    DampDepthV = DepthV
    
    !-----------------------------------------------------------------    
    ! スポンジ層の減衰率
    !-----------------------------------------------------------------
    !水平方向の東側・西側境界
    if ( DampDepthH < x_dx(1) ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthH is too thin. DelX is %f", d=(/x_dx(1)/))

    else if ( DampDepthH < x_dx(nx) ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthH is too thin. DelX is %f", d=(/x_dx(nx)/))

    else
      do i = imin, imax
        !スカラー格子点の西側境界
        if ( x_X(i) < DampDepthH) then 
          xyz_DampRateH(i,:,:) = ((1.0d0 - x_X(i) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime
        end if
        
        !フラックス格子点の西側境界
        if ( p_X(i) < DampDepthH) then 
          pyz_DampRateH(i,:,:) = ((1.0d0 - p_X(i) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime
         end if
        
        !スカラー格子点の東側境界    
        if ( x_X(i) > ( XMax - DampDepthH ) ) then 
          xyz_DampRateH(i,:,:) = ((1.0d0 - (XMax - x_X(i)) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime 
        end if
        
        !フラックス格子点の東側境界    
        if ( p_X(i) > ( XMax - DampDepthH ) ) then 
          pyz_DampRateH(i,:,:) = ((1.0d0 - (XMax - p_X(i)) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime 
        end if
      end do
    end if
    !sf と ss は X 方向に関しては同じ
    xyr_DampRateH  = xyz_DampRateH

    !水平方向の南側・北側境界
    if ( DampDepthH < y_dy(1) ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthH is too thin. DelY is %f", d=(/x_dx(1)/))

    else if ( DampDepthH < y_dy(ny) ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthH is too thin. DelY is %f", d=(/y_dy(ny)/))

    else
      do j = jmin, jmax
        !スカラー格子点の西側境界
        if ( y_Y(j) < DampDepthH) then 
          xyz_DampRateH(:,j,:) = ((1.0d0 - y_Y(j) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime
        end if
        
        !フラックス格子点の西側境界
        if ( q_Y(j) < DampDepthH) then 
          pyz_DampRateH(:,j,:) = ((1.0d0 - q_Y(j) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime
         end if
        
        !スカラー格子点の東側境界    
        if ( y_Y(j) > ( YMax - DampDepthH ) ) then 
          xyz_DampRateH(:,j,:) = ((1.0d0 - (YMax - y_Y(j)) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime 
        end if
        
        !フラックス格子点の東側境界    
        if ( q_Y(j) > ( YMax - DampDepthH ) ) then 
          pyz_DampRateH(:,j,:) = ((1.0d0 - (YMax - q_Y(j)) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime 
        end if
      end do
    end if
    !sf と ss は X 方向に関しては同じ
    xqz_DampRateH  = xyz_DampRateH

    
    !鉛直方向の上部境界    
    if ( DampDepthV < z_dz(nz) ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthV is too thin. DelZ is %f", d=(/z_dz(nz)/) )
      
    else
      do k = kmin, kmax
        !スカラー格子点
        if ( z_Z(k) >= ( ZMax - DampDepthV ) ) then 
          xyz_DampRateV(:,:,k) = (1.0d0 - dcos(Pi * (z_Z(k) - ZMax + DampDepthV) / DampDepthV)) / EFTime 
        end if
        
        !フラックス格子点
        if ( r_Z(k) >= ( ZMax - DampDepthV ) ) then 
          xyr_DampRateV(:,:,k) = (1.0d0 - dcos(Pi * (r_Z(k) - ZMax + DampDepthV)/ DampDepthV)) / EFTime 
        end if
      end do
    end if
    !fs と ss は Z 方向に関しては同じ
    pyz_DampRateV  = xyz_DampRateV
    
    !-----------------------------------------------------------------    
    ! 値の確認
    !-----------------------------------------------------------------

    call MessageNotify( "M", "DampSponge_Init", "EFTime = %f", d=(/EFTime/) )
    call MessageNotify( "M", "DampSponge_Init", "DampDepthH = %f", d=(/DampDepthH/) )
    call MessageNotify( "M", "DampSponge_Init", "DampDepthV = %f", d=(/DampDepthV/) )  

  end subroutine Damping_Init

pyz_DampSponge( pyz_VarA, pyz_VarB, DelTime ) result(pyz_DampSponge)

*Function* :
`pyz_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`pyz_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`pyz_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`DelTime` :	`real(DP), intent(in)`

pyz 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function pyz_DampSponge(pyz_VarA, pyz_VarB, DelTime)
    !
    ! pyz 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: pyz_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: pyz_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: DelTime
    real(DP)               :: pyz_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    pyz_DampSponge = pyz_VarA - ( pyz_DampRateH + pyz_DampRateV ) * pyz_VarB * DelTime
    
  end function pyz_DampSponge

pyz_DampSponge_pyz( pyz_Var ) result(pyz_DampSponge_pyz)

*Function* :
`pyz_DampSponge_pyz(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`pyz_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`

pyz 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function pyz_DampSponge_pyz(pyz_Var)
    !
    ! pyz 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: pyz_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP)               :: pyz_DampSponge_pyz(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    pyz_DampSponge_pyz = ( pyz_DampRateH + pyz_DampRateV ) * pyz_Var
    
  end function pyz_DampSponge_pyz

xqz_DampSponge( xqz_VarA, xqz_VarB, DelTime ) result(xqz_DampSponge)

*Function* :
`xqz_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`xqz_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`xqz_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`DelTime` :	`real(DP), intent(in)`

xqz 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function xqz_DampSponge(xqz_VarA, xqz_VarB, DelTime)
    !
    ! xqz 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: xqz_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: xqz_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: DelTime
    real(DP)               :: xqz_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xqz_DampSponge = xqz_VarA - ( xqz_DampRateH + xqz_DampRateV ) * xqz_VarB * DelTime
    
  end function xqz_DampSponge

xqz_DampSponge_xqz( xqz_Var ) result(xqz_DampSponge_xqz)

*Function* :
`xqz_DampSponge_xqz(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`xqz_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`

xqz 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function xqz_DampSponge_xqz(xqz_Var)
    !
    ! xqz 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: xqz_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP)               :: xqz_DampSponge_xqz(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xqz_DampSponge_xqz = ( xqz_DampRateH + xqz_DampRateV ) * xqz_Var
    
  end function xqz_DampSponge_xqz

xyr_DampSponge( xyr_VarA, xyr_VarB, DelTime ) result(xyr_DampSponge)

*Function* :
`xyr_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`xyr_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`xyr_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`DelTime` :	`real(DP), intent(in)`

xyr 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function xyr_DampSponge(xyr_VarA, xyr_VarB, DelTime)
    !
    ! xyr 格子点に対するスポンジ層
    !
    
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: xyr_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: xyr_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: DelTime
    real(DP)               :: xyr_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)

    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xyr_DampSponge =  xyr_VarA - ( xyr_DampRateH + xyr_DampRateV )* xyr_VarB * DelTime
    
  end function xyr_DampSponge

xyr_DampSponge_xyr( xyr_Var ) result(xyr_DampSponge_xyr)

*Function* :
`xyr_DampSponge_xyr(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`xyr_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`

xyr 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function xyr_DampSponge_xyr(xyr_Var)
    !
    ! xyr 格子点に対するスポンジ層
    !
    
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: xyr_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP)               :: xyr_DampSponge_xyr(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)

    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xyr_DampSponge_xyr =  ( xyr_DampRateH + xyr_DampRateV )* xyr_Var
    
  end function xyr_DampSponge_xyr

xyz_DampSponge( xyz_VarA, xyz_VarB, DelTime ) result(xyz_DampSponge)

*Function* :
`xyz_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`xyz_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`xyz_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`
`DelTime` :	`real(DP), intent(in)`

xyz 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function xyz_DampSponge(xyz_VarA, xyz_VarB, DelTime)
    !
    ! xyz 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: xyz_VarA(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: xyz_VarB(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP), intent(in)   :: DelTime
    real(DP)               :: xyz_DampSponge(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算
    xyz_DampSponge =  xyz_VarA - ( xyz_DampRateH + xyz_DampRateV ) * xyz_VarB * DelTime
    
  end function xyz_DampSponge

xyz_DampSponge_xyz( xyz_Var ) result(xyz_DampSponge_xyz)

*Function* :
`xyz_DampSponge_xyz(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP)`
`xyz_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)` :	`real(DP), intent(in)`

xyz 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  function xyz_DampSponge_xyz(xyz_Var)
    !
    ! xyz 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in)   :: xyz_Var(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    real(DP)               :: xyz_DampSponge_xyz(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算
    xyz_DampSponge_xyz =  ( xyz_DampRateH + xyz_DampRateV ) * xyz_Var
    
  end function xyz_DampSponge_xyz