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231
|
c -*-Fortran-*-
c $Header:$
#include "cctk.h"
#include "cctk_Arguments.h"
#include "cctk_Functions.h"
#include "cctk_Parameters.h"
subroutine IDHydroToy_InitialData (CCTK_ARGUMENTS)
implicit none
DECLARE_CCTK_ARGUMENTS
DECLARE_CCTK_PARAMETERS
DECLARE_CCTK_FUNCTIONS
CCTK_REAL pi
CCTK_REAL omega
CCTK_REAL dt
CCTK_REAL x,y,z, r
integer i,j,k
CCTK_REAL vr
external erf
real*8 erf
pi = 4*atan(1.d0)
omega = sqrt(kx**2+ky**2+kz**2)
dt = CCTK_DELTA_TIME
if (CCTK_EQUALS(initial_data,"plane")) then
do k=1,cctk_lsh(3)
do j=1,cctk_lsh(2)
do i=1,cctk_lsh(1)
x = cart3d_x(i,j,k)
y = cart3d_y(i,j,k)
z = cart3d_z(i,j,k)
u(i,j,k) = amplitude
$ * cos((kx*x + ky*y + kz*z + omega*cctk_time) * pi)
vx(i,j,k) = u(i,j,k) * kx / omega
vy(i,j,k) = u(i,j,k) * ky / omega
vz(i,j,k) = u(i,j,k) * kz / omega
u_p(i,j,k) = amplitude
$ * cos((kx*x + ky*y + kz*z + omega*(cctk_time-dt)) * pi)
vx_p(i,j,k) = u_p(i,j,k) * kx / omega
vy_p(i,j,k) = u_p(i,j,k) * ky / omega
vz_p(i,j,k) = u_p(i,j,k) * kz / omega
u_p_p(i,j,k) = amplitude
$ * cos((kx*x + ky*y + kz*z + omega*(cctk_time-2*dt)) * pi)
vx_p_p(i,j,k) = u_p_p(i,j,k) * kx / omega
vy_p_p(i,j,k) = u_p_p(i,j,k) * ky / omega
vz_p_p(i,j,k) = u_p_p(i,j,k) * kz / omega
end do
end do
end do
else if (CCTK_EQUALS(initial_data,"gaussian")) then
do k=1,cctk_lsh(3)
do j=1,cctk_lsh(2)
do i=1,cctk_lsh(1)
x = cart3d_x(i,j,k)
y = cart3d_y(i,j,k)
z = cart3d_z(i,j,k)
r = spher3d_r(i,j,k)
u(i,j,k) = amplitude
$ * exp(- (r - radius)**2 / sigma**2)
vr = - 2*amplitude * (r - radius) / sigma**2
$ * exp(- (r - radius)**2 / sigma**2)
vx(i,j,k) = vr * x/r
vy(i,j,k) = vr * y/r
vz(i,j,k) = vr * z/r
u_p(i,j,k) = amplitude/2 * (r - dt) / r
$ * exp(- (r - radius - dt)**2 / sigma**2)
$ + amplitude/2 * (r + dt) / r
$ * exp(- (r - radius + dt)**2 / sigma**2)
vr = - amplitude/2 * (-dt / r**2 + (r - dt) * (r - radius - dt) / (r * sigma**2))
$ * exp(- (r - radius - dt)**2 / sigma**2)
$ - amplitude/2 * ( dt / r**2 + (r + dt) * (r - radius + dt) / (r * sigma**2))
$ * exp(- (r - radius - dt)**2 / sigma**2)
vx_p(i,j,k) = vr * x/r
vy_p(i,j,k) = vr * y/r
vz_p(i,j,k) = vr * z/r
u_p_p(i,j,k) = amplitude/2 * (r - 2*dt) / r
$ * exp(- (r - radius - 2*dt)**2 / sigma**2)
$ + amplitude/2 * (r + 2*dt) / r
$ * exp(- (r - radius + 2*dt)**2 / sigma**2)
vr = - amplitude/2 * (-2*dt / r**2 + (r - 2*dt) * (r - radius - 2*dt) / (r * sigma**2))
$ * exp(- (r - radius - 2*dt)**2 / sigma**2)
$ - amplitude/2 * ( 2*dt / r**2 + (r + 2*dt) * (r - radius + 2*dt) / (r * sigma**2))
$ * exp(- (r - radius - 2*dt)**2 / sigma**2)
vx_p_p(i,j,k) = vr * x/r
vy_p_p(i,j,k) = vr * y/r
vz_p_p(i,j,k) = vr * z/r
end do
end do
end do
else if (CCTK_EQUALS(initial_data, "box")) then
c Use kx,ky,kz as number of modes in each direction.
do k=1,cctk_lsh(3)
do j=1,cctk_lsh(2)
do i=1,cctk_lsh(1)
x = cart3d_x(i,j,k)
y = cart3d_y(i,j,k)
z = cart3d_z(i,j,k)
u(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * cos(omega * cctk_time * pi)
vx(i,j,k) = amplitude
$ * cos(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * cctk_time * pi)
$ * kx / omega
vy(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * cos(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * cctk_time * pi)
$ * ky / omega
vz(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * cos(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * cctk_time * pi)
$ * kz / omega
u_p(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * cos(omega * (cctk_time - dt) * pi)
vx_p(i,j,k) = amplitude
$ * cos(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * (cctk_time - dt) * pi)
$ * kx / omega
vy_p(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * cos(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * (cctk_time - dt) * pi)
$ * ky / omega
vz_p(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * cos(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * (cctk_time - dt) * pi)
$ * kz / omega
u_p_p(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * cos(omega * (cctk_time - 2*dt) * pi)
vx_p_p(i,j,k) = amplitude
$ * cos(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * (cctk_time - 2*dt) * pi)
$ * kx / omega
vy_p_p(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * cos(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * sin(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * (cctk_time - 2*dt) * pi)
$ * ky / omega
vz_p_p(i,j,k) = amplitude
$ * sin(kx * (x - 0.5d0) * pi)
$ * sin(ky * (y - 0.5d0) * pi)
$ * cos(kz * (z - 0.5d0) * pi)
$ * sin(omega * (cctk_time - 2*dt) * pi)
$ * kz / omega
end do
end do
end do
else
do k=1,cctk_lsh(3)
do j=1,cctk_lsh(2)
do i=1,cctk_lsh(1)
u(i,j,k) = 0
vx(i,j,k) = 0
vy(i,j,k) = 0
vz(i,j,k) = 0
u_p(i,j,k) = 0
vx_p(i,j,k) = 0
vy_p(i,j,k) = 0
vz_p(i,j,k) = 0
u_p_p(i,j,k) = 0
vx_p_p(i,j,k) = 0
vy_p_p(i,j,k) = 0
vz_p_p(i,j,k) = 0
end do
end do
end do
end if
end
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