Sources Esope | Cast3M

riecom
C RIECOM    SOURCE    CHAT      05/01/13    02:56:28     5004
      SUBROUTINE RIECOM(NITER,EPSI,ZERO,
     &                  VGRIL,
     &                  GAMG,RG,PG,UNG,UTG,
     &                  GAMD,RD,PD,UND,UTD,
     &                  RR,UNR,UTR,RETR,PR,GAMR,LOGETD,
     &                  LOGAN,LOGNC,MESERR)
C
C************************************************************************
C
C PROJET            :  CASTEM 2000
C
C NOM               :  RIECOM
C
C DESCRIPTION       :  Voir FLURIE
C
C                      Solution du problème de Riemann dans le
C                      repaire (n,t) in x/t =  VGRIL
C
C                      Parametrisation de Smoller
C                      (voir J. SMOLLER, "Shock Waves and Reaction
C                      Diffusion Equations", Springer Verlag, 1983)
C
C LANGAGE           :  FORTRAN 77
C
C AUTEUR            :  P. GALON DRN/DMT/SEMT/TTMF
C
C************************************************************************
C
C APPELES
C
C RIECOM ---- RACC ---- WNVXC ---- VLH1
C   |
C   |
C    -------- VLH1
C   |
C   |
C    -------- VLF1
C   |
C   |
C    -------- VLF3
C
C************************************************************************
C
C**** Entrées:
C
C     NMAX          =  nombre maximum d'itérations pour Newton-Rapson
C
C     EPSI          =  erreur tolérée pour Newton-Rapson
C
C     ZERO          =  tolérance d'egalite pour REAL*8
C
C     VGRIL         =  vitesse de la surface (ALE)
C
C     GAMG, GAMD    =  les "gamma" du gaz (gauche et droite)
C
C     RG, RD        =  les densités
C
C     PG, PD        =  les pressions
C
C     UNG, UND      =  les vitesses normales
C
C     UTG, UTD      =  les vitesses tangentielles
C
C**** Sorties:
C
C     RR        = rho(x/t = VGRIL)
C
C     UNR       = un(x/t = VGRIL)
C
C     UTR       = ut(x/t = VGRIL)
C
C     RETR      = rho*et(x/t = VGRIL)
C
C     PR        = p(x/t = VGRIL) (indispensable en sortie dans
C                                 le cas du vide)
C
C     LOGETD     = .TRUE.  -> on est à droite de la discontinuité
C                             de contact.
C
C                  .FALSE.  -> on est à gauche de la discontinuité
C                             de contact.
C
C     GAMR      = gamma(x/t = VRILL)
C
C     LOGAN     = .TRUE. -> anomalie de programmation.
C
C     LOGNC     = .TRUE. -> Newton Rapson ne converge pas
C
C     MESERR    =  message d'erreur
C
C
C************************************************************************
C
C HISTORIQUE (Anomalies et modifications éventuelles)
C
C HISTORIQUE :  6.1.98 ,   Modifié par  A. BECCANTINI, DRN/DMT/SEMT/TTMF
C                          pour pouvoir traiter la formation du vide.
C
C
C************************************************************************
C
C**** N.B.: toutes les variables sont DECLAREES!
C
C
      IMPLICIT INTEGER(I-N)
      INTEGER NITER
      REAL*8 EPSI,ZERO,VGRIL
     &      ,GAMG,RG,PG,UNG,UTG
     &      ,GAMD,RD,PD,UND,UTD
     &      ,RR,UNR,UTR,RETR,PR,GAMR
     &      ,GM1G,GP1G,USGM1G,GM1D,GP1D,USGM1D
     &      ,AUX,RETG,RETD,CG,CD,DC,DP,U1G,U1D,DU,CEL1,CEL2
     &      ,U2G,U2D,CEL3
     &      ,A1,A2,A3,X1,X2,X3
     &      ,H1,H1P,VLF1,VLF3
     &      ,PI,UI,RA1,R1,RA2,R2,C1,C2
     &      ,FR1G, FR1D, FR2, FR3G, FR3D, TAU, XX
 
      LOGICAL LOGAN,LOGNC,LOGETD
      CHARACTER*(40) MESERR
C
C**** Initialisation de LOGNC, LOGAN,MESERR ne doit pas etre faite ici,
C     mais avant, i.e.
C
C      LOGNC = .FALSE.
C      LOGAN = .FALSE.
C      MESERR = '                                        '
C
C
C**** N.B. On suppose que la positivité de RG, RD, PG, PD a été
C          déjà verifiée.
C          Ceci est très important si on travaille en "NaNQ"
C
      GM1G   = GAMG - 1.0D0
      GP1G   = GAMG + 1.0D0
      USGM1G = 1.0D0 / GM1G
      GM1D   = GAMD - 1.0D0
      GP1D   = GAMD + 1.0D0
      USGM1D = 1.0D0 / GM1D
 
C
C**** Calcul des energies totales.
C
      AUX  = 0.5D0 * RG * (UNG*UNG + UTG*UTG)
      RETG = PG * USGM1G + AUX
      AUX  = 0.5D0 * RD * (UND*UND + UTD*UTD)
      RETD = PD * USGM1D + AUX
C
C**** Trois cas possibles:
C
C     a) etats egaux ou discontinuité de contact;
C
C     b) formation du vide
C
C     c) choc + discontinuité de contact + détente
C
      CG = SQRT(GAMG*PG/RG)
      CD = SQRT(GAMD*PD/RD)
      DC = MAX(CG,CD)
      DP = MAX(RG,RD) * DC * DC
C
      U1G = UNG + 2.0D0 * USGM1G * CG
      U1D = UND - 2.0D0 * USGM1D * CD
      DU  = UNG - UND
      CEL1 = ABS(DU)/DC
      CEL2 = ABS(PG-PD)/DP
C
C**** NB : control adimensionalizé
C
      IF( (CEL1 .LT. ZERO) .AND. (CEL2 .LT. ZERO) ) THEN
C
C
C******* Cas a) : PG = PD et UNG = UND
C
C
         IF(VGRIL .LE. UND) THEN
            RR=RG
            UNR=UNG
            UTR=UTG
            RETR=RETG
            PR = PG
            GAMR = GAMG
            LOGETD = .FALSE.
         ELSE
            RR=RD
            UNR=UND
            UTR=UTD
            RETR=RETD
            PR = PD
            GAMR = GAMD
            LOGETD = .TRUE.
         ENDIF
      ELSEIF((U1G-U1D) .LE. 0.0D0)THEN
C
C
C******* Cas b) : formation de vide, connecté aux etats initiaux par
C                 deux ondes de détente.
C
         U2G = UNG -CG
         U2D = UND + CD
         IF(VGRIL .LT. U2G)THEN
            RR=RG
            UNR=UNG
            UTR=UTG
            RETR=RETG
            PR = PG
            GAMR = GAMG
            LOGETD = .FALSE.
         ELSEIF(VGRIL .LT. U1G)THEN
            CEL3 = (U1G-VGRIL)*GM1G/GP1G/CG
C
C********** Si VGRIL = U1G alors CEL3 = 0 (vide)
C
C           Si VGRIG = U2G alors  U1G-VGRIL = GP1G / GM1G * CG
C
C                                 CEL3 = 1
C
            UNR = U1G - ( 2.0D0 * USGM1G*  CEL3 * CG)
            CEL3 = CEL3**(2.0D0*USGM1G)
            RR = CEL3 * RG
            CEL3 = CEL3**GAMG
            PR = CEL3* PG
            UTR= UTG
            AUX = 0.5D0 *  RR * (UNR*UNR + UTR*UTR)
            RETR = USGM1G * PR + AUX
            GAMR = GAMG
            LOGETD = .FALSE.
         ELSEIF(VGRIL .LT. U1D)THEN
            RR = 0.0D0
C
C********** UNR, UTR non definies: on fait une approximation,
C           mais de toute façon RR=0 -> RR*UNR=RR*UTR=0
C
 
            UNR = 0.5D0*(U1D+U1G)
            IF(VGRIL .LT. UNR)THEN
              UTR = UTG
              LOGETD = .FALSE.
              GAMR = GAMG
            ELSE
              UTR = UTD
              LOGETD = .TRUE.
              GAMR = GAMD
            ENDIF
            RETR = 0.0D0
            PR = 0.0D0
         ELSEIF(VGRIL .LT. U2D)THEN
            CEL3 = (VGRIL-U1D)*GM1D/GP1D/CD
C
C********** Si VGRIL = U1D alors CEL3 = 0 (vide)
C
C           Si VGRIG = U2D alors  VGRIL-U1D = GP1D / GM1D * CD
C
C                                 CEL3 = 1
C
            UNR = U1D + ( 2.0D0 * USGM1D*  CEL3 * CD)
            CEL3 = CEL3**(2.0D0*USGM1D)
            RR = CEL3 * RD
            CEL3 = CEL3**GAMD
            PR = CEL3* PD
            UTR = UTD
            AUX = 0.5D0 * RR * (UNR*UNR + UTR*UTR)
            RETR = USGM1D * PR + AUX
            LOGETD = .TRUE.
            GAMR = GAMD
         ELSE
            RR = RD
            UNR = UND
            UTR = UTD
            RETR = RETD
            PR = PD
            LOGETD = .TRUE.
            GAMR = GAMD
         ENDIF
      ELSE
C
C
C******* Cas c) : il n'y a pas la formation de vide.
C
C
C
C******* X1 = 1-ONDE  :  racine de la resolution Riemann
C
         A1=RD/RG
         A2=PD/PG
         A3=(UND-UNG)/CG
         CALL RACC(EPSI,NITER,GAMG,GAMD,A1,A2,A3,X1,LOGNC,LOGAN,MESERR)
         IF(LOGNC .OR. LOGAN) THEN
            GOTO 9999
         ENDIF
         X3=X1+LOG(A2)
         AUX=A1 / (VLF1(X1,GAMG)*VLF3(X3,GAMD))
         X2=LOG(AUX)
         IF(ABS(X1).LT.ZERO) X1=0.D0
         IF(ABS(X2).LT.ZERO) X2=0.D0
         IF(ABS(X3).LT.ZERO) X3=0.D0
C
         PI=PG*EXP(-X1)
         CALL VLH1(H1,H1P,X1,GAMG)
         UI=UNG+CG*H1
         RA1 = VLF1(X1,GAMG)
         RA2 = RA1 * EXP(X2)
         R1 = RA1 * RG
         R2 = RA2 * RG
         C1=SQRT(GAMG*PI/R1)
         C2=SQRT(GAMD*PI/R2)
C
C******* Les differentes pentes frontieres
C
         IF( (ABS(RA1-1.0D0) .LE. ZERO) .AND.
     &       (X1.LT.0.0D0))  X1=0.D0
         IF( (ABS(RA2-A1) .LE. ZERO) .AND.
     &       (X3.LT.0.))     X3=0.D0
C
         IF(X1.LT.0.D0) THEN
C
C********** 1-ONDE : choc
C
            AUX = (R1*UI-RG*UNG) / (R1-RG)
            FR1G = AUX
            FR1D = AUX
         ELSE
C
C********* 1-ONDE : detente
C
            FR1G=UNG-CG
            FR1D=UI-C1
         ENDIF
         FR2 = UI
         IF(X3.LT.0.D0) THEN
C
C******* 3-ONDE : choc
C
            AUX = (RD*UND-R2*UI) / (RD-R2)
            FR3G = AUX
            FR3D = AUX
         ELSE
C
C******* 3-ONDE : detente
C
            FR3G=UI+C2
            FR3D=UND+CD
         ENDIF
C
C******* Position de la droite  x/t=VGRIL P/R aux differents cas
C
         IF(FR1G .GT. VGRIL) THEN
C
C******* ETAT : GAUCHE
C
            RR=RG
            UNR = UNG
            UTR = UTG
            RETR=RETG
            PR = PG
            LOGETD = .FALSE.
            GAMR = GAMG
         ELSEIF(FR1D.GT.VGRIL) THEN
C
C********** ETAT : 1-DETENTE
C
            TAU=0.5D0*GM1G/GAMG
            AUX = GM1G*(UNG-VGRIL)/(CG*GP1G) + 2.D0/GP1G
            XX = -LOG(AUX)/TAU
            IF(XX .LT. 0.0D0) THEN
               LOGAN  = .TRUE.
               MESERR= 'RIEMAN, subroutine riecom.eso           '
               GOTO 9999
            ENDIF
            PI=PG*EXP(-XX)
            RR=RG*EXP(-XX/GAMG)
            UNR = UNG + 2.D0*CG*USGM1G * (1.D0-EXP(-TAU*XX))
            UTR = UTG
            RETR = PI*USGM1G + 0.5D0*RR*(UNR*UNR+UTR*UTR)
            PR = PI
            LOGETD = .FALSE.
            GAMR = GAMG
            ELSEIF(FR2.GT.VGRIL) THEN
C
C********** ETAT : INTERMEDIAIRE 1
C
               RR = R1
               UNR = UI
               UTR = UTG
               RETR = PI*USGM1G + 0.5D0*RR*(UNR*UNR+UTR*UTR)
               PR = PI
               LOGETD = .FALSE.
               GAMR = GAMG
            ELSEIF(FR3G.GT.VGRIL) THEN
C
C********** ETAT : INTERMEDIAIRE 2
C
               RR=R2
               UNR = UI
               UTR= UTD
               RETR = PI*USGM1D + 0.5D0*RR*(UNR*UNR+UTR*UTR)
               PR = PI
               LOGETD = .TRUE.
               GAMR = GAMD
            ELSEIF(FR3D.GT.VGRIL) THEN
C
C********** ETAT : 3-DETENTE
C
               TAU=0.5D0*GM1D/GAMD
               AUX = 2.D0/GP1D - GM1D*(UI-VGRIL)/(C2*GP1D)
               XX = LOG(AUX) / TAU
               IF(XX.LT.0) THEN
                  LOGAN = .TRUE.
                  MESERR =
     &                'RIEMAN, subroutine riecom.eso           '
                  GOTO 9999
               ENDIF
               PI=PI*EXP(XX)
               RR=R2*EXP(XX/GAMD)
               UNR = UI + 2.D0*C2*USGM1D*(EXP(TAU*XX)-1.D0)
               UTR = UTD
               RETR = PI*USGM1D + 0.5D0*RR*(UNR*UNR+UTR*UTR)
               PR = PI
               LOGETD = .TRUE.
               GAMR = GAMD
            ELSE
C
C********** ETAT : DROITE
C
               RR = RD
               UNR = UND
               UTR = UTD
               RETR = RETD
               PR =  PD
               LOGETD = .TRUE.
               GAMR = GAMD
            ENDIF
       ENDIF
C
 9999  CONTINUE
C
      RETURN
      END