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! Code_Saturne version 4.0.0
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! Purpose:
! -------
!> \file cs_user_physical_properties.f90
!> \brief Definition of physical variable laws.
!>
!> usphyv
!> \brief Definition of physical variable laws.
!>
!> \section Warning
!>
!> It is \b forbidden to modify turbulent viscosity \c visct here
!> (a specific subroutine is dedicated to that: \ref usvist)
!>
!> - icp = 1 must have been specified
!> in \ref usipsu if we wish to define a variable specific heat
!> cpro_cp (otherwise: memory overwrite).
!>
!> - the kivisl field integer key (scalar_diffusivity_id)
!> must have been specified
!> in \ref usipsu if we wish to define a variable viscosity
!> \c viscls.
!>
!>
!> \remarks
!> - This routine is called at the beginning of each time step
!> Thus, AT THE FIRST TIME STEP (non-restart case), the only
!> values initialized before this call are those defined
!> - in the GUI or \ref usipsu (cs_user_parameters.f90)
!> - density (initialized at \c ro0)
!> - viscosity (initialized at \c viscl0)
!> - in the GUI or \ref cs_user_initialization
!> - calculation variables (initialized at 0 by defaut
!> or to the value given in the GUI or in \ref cs_user_initialization)
!>
!> - We may define here variation laws for cell properties, for:
!> - density: rom kg/m3
!> - density at boundary faces: romb kg/m3)
!> - molecular viscosity: cpro_viscl kg/(m s)
!> - specific heat: cpro_cp J/(kg degrees)
!> - diffusivities associated with scalars: cpro_vscalt kg/(m s)
!>
!> \b Warning: if the scalar is the temperature, cpro_vscalt corresponds
!> to its conductivity (Lambda) in W/(m K)
!>
!>
!> The types of boundary faces at the previous time step are available
!> (except at the first time step, where arrays \c itypfb and \c itrifb have
!> not been initialized yet)
!>
!> It is recommended to keep only the minimum necessary in this file
!> (i.e. remove all unused example code)
!>
!>
!> \section usphyv_cell_id Cells identification
!>
!> Cells may be identified using the \ref getcel subroutine.
!> The syntax of this subroutine is described in the
!> \ref cs_user_boundary_conditions subroutine,
!> but a more thorough description can be found in the user guide.
!
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!-------------------------------------------------------------------------------
! Arguments
!______________________________________________________________________________.
! mode name role !
!______________________________________________________________________________!
!> \param[in] nvar total number of variables
!> \param[in] nscal total number of scalars
!> \param[in] mbrom indicator of filling of romb array
!> \param[in] dt time step (per cell)
!_______________________________________________________________________________
subroutine usphyv &
( nvar , nscal , &
mbrom , &
dt )
!===============================================================================
!===============================================================================
! Module files
!===============================================================================
use paramx
use pointe
use numvar
use optcal
use cstphy
use entsor
use parall
use period
use ppppar
use ppthch
use ppincl
use field
use mesh
!===============================================================================
implicit none
! Arguments
integer nvar , nscal
integer mbrom
double precision dt(ncelet)
! Local variables
integer ivart, iel, ifac, ivar
integer ith, iscal, ii, ifcvsl
double precision vara, varb, varc, varam, varbm, varcm, vardm
double precision varal, varbl, varcl, vardl
double precision varac, varbc
double precision xvart, xv
double precision ma0, ma1, ma2, ma3, ma4, ka0, ka1, ka2, ka3, ka4, ka5
double precision ica0, ica1, ica2, ica3, ica4
double precision mv0, mv1, kv0, kv1, kv2, icv0, icv1, icv2
double precision const, pref, ma, mv
double precision mu_a, k_a, icp_a, mu_v, k_v, icp_v
double precision aa, phi_av, phi_va, T
double precision, dimension(:), pointer :: coefap, coefbp
double precision, dimension(:), pointer :: bfpro_rom, cpro_rom
double precision, dimension(:), pointer :: cpro_viscl, cpro_vscalt, cpro_cp, cpro_beta,cpro_vscal
double precision, dimension(:), pointer :: cvar_scalt,cvar_scal
!===============================================================================
!===============================================================================
! 0. Initializations to keep
!===============================================================================
!
pref=101325d0
const= 8.3144621d0
ma=28.9635
mv=18.0
ma0=-9.8601d-1
ma1=9.080125d-2
ma2=-1.17635575d-4
ma3=1.2349703d-7
ma4=-5.7971299d-11
ka0=-2.276501d-3
ka1=1.2598485d-4
ka2=-1.4815235d-7
ka3= 1.73550646d-10
ka4=-1.066657d-13
ka5=2.47663035d-17
ica0=0.103409d1
ica1=-0.284887d-3
ica2=0.7816818d-6
ica3=-0.4970786d-9
ica4=0.1077024d-12
mv0= 8.058131868d1
mv1=4.00054945d-1
kv0=1.761758242d1
kv1=5.558941059d-2
kv2=1.663336663d-4
icv0=1.8691098
icv1=-2.578421578d-4
icv2=1.941058941d-5
if (iscalt.gt.0) then
ivart = isca(iscalt)
call field_get_val_s(ivarfl(ivart), cvar_scalt)
ivar=isca(1) ! est on ien sur qu c'est 1 ??
call field_get_val_s(ivarfl(ivar), cvar_scal)
endif
call field_get_val_s(icrom, cpro_rom)
call field_get_val_s(iprpfl(iviscl), cpro_viscl)
call field_get_val_s(iprpfl(icp), cpro_cp)
call field_get_key_int(ivarfl(ivart), kivisl,ifcvsl)
call field_get_val_s(ifcvsl, cpro_vscalt)
! ===================================================================
! Calcul propriétés du mélange
! ===================================================================
do iel = 1, ncel
xvart = cvar_scalt(iel)
xv=cvar_scal(iel)
T=xvart+273.15
mu_a=ma0+ma1*T+ma2*T**2+ma3*T**3+ma4*T**4
k_a=ka0+ka1*T+ka2*T**2+ka3*T**3+ka4*T**4+ka5*T**5
icp_a=ica0+ica1*T+ica2*T**2+ica3*T**3+ica4*T**4
mu_v=mv0+mv1*T
k_v=kv0+kv1*T+kv2*T**2
icp_v=icv0+icv1*T+icv2*T**2
aa=sqrt(2.0)
phi_av=aa/4*(1+ma/mv)**(-1/2)*(1+(mu_a/mu_v)**(1/2)*(mv/ma)**(1/4))**2
phi_va=aa/4*(1+mv/ma)**(-1/2)*(1+(mu_v/mu_a)**(1/2)*(ma/mv)**(1/4))**2
if (irangp.ge.0) then
call parsom(T)
call parsom(mu_a)
call parsom(k_a)
call parsom(icp_a)
call parsom(mu_v)
call parsom(k_v)
call parsom(icp_v)
call parsom(phi_av)
call parsom(phi_va)
endif
cpro_rom(iel)=pref/(const*T)*ma*(1-xv*(1-mv/ma))
cpro_viscl(iel) =((1-xv)*mu_a)/((1-xv)+xv*phi_av)+(xv*mu_v)/(xv+(1-xv)*phi_va)
cpro_cp(iel)=icp_a*(1-xv)*ma/(ma*(1-xv)+mv*xv)+icp_v*xv*mv/(ma*(1-xv)+mv*xv)
cpro_vscalt(iel)=((1-xv)*k_a)/((1-xv)+xv*phi_av)+(xv*k_v)/(xv+(1-xv)*phi_va)
enddo
! ===================================================================
! Calcul diffusivité scalaire
! ===================================================================
! call field_get_key_id(ivarfl(ivar), kivisl,ifcvsl)
! call field_get_val_s(ifcvsl, cpro_vscal)
if (iscalt.gt.0) then
ivart = isca(iscalt)
call field_get_val_s(ivarfl(ivart), cvar_scalt)
else
write(nfecra,9010) iscalt
call csexit (1)
endif
call field_get_key_int(ivarfl(ivar), kivisl, ifcvsl)
if (ifcvsl.ge.0) then
call field_get_val_s(ifcvsl, cpro_vscal)
else
cpro_vscal => NULL()
endif
! --- Stop if Lambda is not variable
if (ifcvsl.lt.0) then
write(nfecra,1010) iscal
call csexit (1)
endif
do iel = 1, ncel
xvart = cvar_scalt(iel)
cpro_vscal(iel)= 21.2d-6*(1-0.007*xvart)
enddo
! ===================================================================
! Calcul diffusivité scalaire ALTERNATIF
! ===================================================================
! do ii = 1, nscaus ! Loop on scalars
!
! ! --- Number of user scalar 'ii' in the lsit of scalars
! iscal = ii
!
! ! --- If it is a thermal variable, it has already been handled above
! ith = 0
! if (iscal.eq.iscalt) ith = 1
!
! ! --- If the variable is a fluctuation, its diffusivity is the same
! ! as that of the scalar to which it is attached:
! ! there is nothing to do here, we move on to the next variable
! ! without setting cpro_vscalt(iel).
!
! ! We only handle here non-thermal variables which are not fluctuations
! if (ith.eq.0.and.iscavr(iscal).le.0) then
!
! ! Position of variables, coefficients
! ! -----------------------------------
!
! ! --- Number of the thermal variable
! ! To use user scalar 2 instead, write 'ivart = isca(2)'
!
! if (iscalt.gt.0) then
! ivart = isca(2)
! call field_get_val_s(ivarfl(ivart), cvar_scalt)
! else
! write(nfecra,9010) iscalt
! call csexit (1)
! endif
!
! ! --- Scalar's Lambda
!
! call field_get_key_int(ivarfl(isca(iscal)), kivisl, ifcvsl)
! if (ifcvsl.ge.0) then
! call field_get_val_s(ifcvsl, cpro_vscalt)
! else
! cpro_vscalt => NULL()
! endif
!
! ! --- Stop if Lambda is not variable
!
! if (ifcvsl.lt.0) then
! write(nfecra,1010) iscal
! call csexit (1)
! endif
!
!
!
! do iel = 1, ncel
! xvart = cvar_scalt(iel)
! T=xvart+273.15
! cpro_vscalt(iel) = 21.2d-6*(1-0.007*T)
! enddo
!
! endif ! --- Tests on 'ith' and 'iscavr'
!
! enddo ! --- Loop on scalars
!--------
! Formats
!--------
#if defined(_CS_LANG_FR)
1000 format( &
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@ ',/,&
'@ @@ ATTENTION : ARRET LORS DU CALCUL DES GRANDEURS PHYSIQUES',/,&
'@ ========= ',/,&
'@ DONNEES DE CALCUL INCOHERENTES ',/,&
'@ ',/,&
'@ usipsu indique que la chaleur specifique est uniforme ',/,&
'@ ICP = ',I10 ,' alors que ',/,&
'@ usphyv impose une chaleur specifique variable. ',/,&
'@ ',/,&
'@ Le calcul ne sera pas execute. ',/,&
'@ ',/,&
'@ Modifier usipsu ou usphyv. ',/,&
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@ ',/)
1010 format( &
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@ ',/,&
'@ @@ ATTENTION : ARRET LORS DU CALCUL DES GRANDEURS PHYSIQUES',/,&
'@ ========= ',/,&
'@ DONNEES DE CALCUL INCOHERENTES ',/,&
'@ ',/,&
'@ Pour le scalaire ', i10 ,/,&
'@ la diffusivite est uniforme alors que ',/,&
'@ usphyv impose une diffusivite variable. ',/,&
'@ ',/,&
'@ Le calcul ne sera pas execute. ',/,&
'@ ',/,&
'@ Modifier usipsu ou usphyv. ',/,&
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@ ',/)
9010 format( &
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@ ',/,&
'@ @@ ATTENTION : ARRET LORS DU CALCUL DES GRANDEURS PHYSIQUES',/,&
'@ ========= ',/,&
'@ APPEL A csexit DANS LE SOUS PROGRAMME usphyv ',/,&
'@ ',/,&
'@ La variable dont dependent les proprietes physiques ne ',/,&
'@ semble pas etre une variable de calcul. ',/,&
'@ En effet, on cherche a utiliser la temperature alors que',/,&
'@ ISCALT = ',I10 ,/,&
'@ Le calcul ne sera pas execute. ',/,&
'@ ',/,&
'@ Verifier le codage de usphyv (et le test lors de la ',/,&
'@ definition de IVART). ',/,&
'@ Verifier la definition des variables de calcul dans ',/,&
'@ usipsu. Si un scalaire doit jouer le role de la ',/,&
'@ temperature, verifier que ISCALT a ete renseigne. ',/,&
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@ ',/)
#else
1000 format( &
'@',/, &
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@',/, &
'@ @@ WARNING: stop when computing physical quantities',/, &
'@ =======',/, &
'@ Inconsistent calculation data',/, &
'@',/, &
'@ usipsu specifies that the specific heat is uniform',/, &
'@ icp = ',i10 ,' while',/, &
'@ usphyv prescribes a variable specific heat.',/, &
'@',/, &
'@ The calculation will not be run.',/, &
'@',/, &
'@ Modify usipsu or usphyv.',/, &
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@',/)
1010 format( &
'@',/, &
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@',/, &
'@ @@ WARNING: stop when computing physical quantities',/, &
'@ =======',/, &
'@ Inconsistent calculation data',/, &
'@',/, &
'@ For scalar', i10,/, &
'@ the diffusivity is uniform while',/, &
'@ usphyv prescribes a variable diffusivity.',/, &
'@',/, &
'@ The calculation will not be run.',/, &
'@',/, &
'@ Modify usipsu or usphyv.',/, &
'@ ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@',/)
9010 format( &
'@',/, &
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@',/, &
'@ @@ WARNING: stop when computing physical quantities',/, &
'@ =======',/, &
'@',/, &
'@ The variable on which physical properties depend does',/, &
'@ seem to be a calculation variable.',/, &
'@ Indeed, we are trying to use the temperature while',/, &
'@ iscalt = ',i10 ,/,&
'@',/, &
'@ The calculation will not be run.',/, &
'@',/, &
'@ Check the programming in usphyv (and the test when',/, &
'@ defining ivart).',/, &
'@ Check the definition of calculation variables in',/, &
'@ usipsu. If a scalar should represent the,',/, &
'@ temperature, check that iscalt has been defined',/, &
'@',/, &
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@',/)
#endif
!----
! End
!----
return
end subroutine usphyv
!===============================================================================