Completed porting, fixing bugs and testing
This commit is contained in:
@@ -19,6 +19,9 @@
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#define G(v, i, j, k) v[(k) * (imax + 2) * (jmax + 2) + (j) * (imax + 2) + (i)]
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enum VARIANT { SOR = 1, RB, RBA };
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static void createBulkArrays(Solver* s, double* pg, double* ug, double* vg, double* wg)
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{
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int imax = s->grid.imax;
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@@ -67,17 +70,24 @@ static void createBulkArrays(Solver* s, double* pg, double* ug, double* vg, doub
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int main(int argc, char** argv)
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{
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int rank;
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int variant = SOR;
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double timeStart, timeStop;
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Parameter params;
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Solver s;
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initParameter(¶ms);
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if (argc != 2) {
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if (argc < 2) {
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printf("Usage: %s <configFile>\n", argv[0]);
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exit(EXIT_SUCCESS);
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}
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readParameter(¶ms, argv[1]);
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if (argc == 3)
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{
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variant = atoi(argv[2]);
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}
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printParameter(¶ms);
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initSolver(&s, ¶ms);
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#ifndef VERBOSE
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@@ -89,7 +99,26 @@ int main(int argc, char** argv)
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double t = 0.0;
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timeStart = getTimeStamp();
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while (t <= te) {
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switch (variant) {
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case SOR:
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printf("Plain SOR\n");
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while (t <= te) {
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if (tau > 0.0) computeTimestep(&s);
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setBoundaryConditions(&s);
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setSpecialBoundaryCondition(&s);
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computeFG(&s);
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computeRHS(&s);
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solve(&s);
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adaptUV(&s);
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t += s.dt;
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}
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break;
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case RB:
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printf("Red-black SOR\n");
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while (t <= te) {
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if (tau > 0.0) computeTimestep(&s);
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setBoundaryConditions(&s);
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||||
setSpecialBoundaryCondition(&s);
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@@ -98,13 +127,34 @@ int main(int argc, char** argv)
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solveRB(&s);
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adaptUV(&s);
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t += s.dt;
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}
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break;
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case RBA:
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printf("Red-black SOR with acceleration\n");
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while (t <= te) {
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if (tau > 0.0) computeTimestep(&s);
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setBoundaryConditions(&s);
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setSpecialBoundaryCondition(&s);
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||||
computeFG(&s);
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||||
computeRHS(&s);
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||||
solveRBA(&s);
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||||
adaptUV(&s);
|
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t += s.dt;
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}
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break;
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}
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#ifdef VERBOSE
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printf("TIME %f , TIMESTEP %f\n", t, s.dt);
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if (rank == 0) {
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printf("TIME %f , TIMESTEP %f\n", t, s.dt);
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}
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#else
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printProgress(t);
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#endif
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}
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timeStop = getTimeStamp();
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#ifndef VERBOSE
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stopProgress();
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@@ -26,6 +26,7 @@ void initParameter(Parameter* param)
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param->re = 100.0;
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param->gamma = 0.9;
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param->tau = 0.5;
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param->rho = 0.99;
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}
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void readParameter(Parameter* param, const char* filename)
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@@ -86,6 +87,7 @@ void readParameter(Parameter* param, const char* filename)
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PARSE_REAL(v_init);
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PARSE_REAL(w_init);
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PARSE_REAL(p_init);
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PARSE_REAL(rho);
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}
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}
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@@ -11,7 +11,7 @@ typedef struct {
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int imax, jmax, kmax;
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double xlength, ylength, zlength;
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int itermax;
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double eps, omg;
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double eps, omg, rho;
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double re, tau, gamma;
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double te, dt;
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double gx, gy, gz;
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@@ -83,6 +83,8 @@ void initSolver(Solver* s, Parameter* params)
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s->te = params->te;
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s->tau = params->tau;
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s->gamma = params->gamma;
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s->rho = params->rho;
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int imax = s->grid.imax;
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int jmax = s->grid.jmax;
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@@ -306,6 +308,95 @@ void solveRB(Solver* s)
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#endif
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}
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void solveRBA(Solver* s)
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{
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int imax = s->grid.imax;
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int jmax = s->grid.jmax;
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||||
int kmax = s->grid.kmax;
|
||||
double eps = s->eps;
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||||
int itermax = s->itermax;
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||||
double dx2 = s->grid.dx * s->grid.dx;
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||||
double dy2 = s->grid.dy * s->grid.dy;
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||||
double dz2 = s->grid.dz * s->grid.dz;
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||||
double idx2 = 1.0 / dx2;
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||||
double idy2 = 1.0 / dy2;
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||||
double idz2 = 1.0 / dz2;
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double factor = 0.5 * (dx2 * dy2 * dz2) /
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||||
(dy2 * dz2 + dx2 * dz2 + dx2 * dy2);
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double* p = s->p;
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double* rhs = s->rhs;
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double epssq = eps * eps;
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double rho = s->rho;
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double omega = 1.0;
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int it = 0;
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double res = 1.0;
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int pass, ksw, jsw, isw;
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while ((res >= epssq) && (it < itermax)) {
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res = 0.0;
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ksw = 1;
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for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
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jsw = ksw;
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for (int k = 1; k < kmax + 1; k++) {
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||||
isw = jsw;
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||||
for (int j = 1; j < jmax + 1; j++) {
|
||||
for (int i = isw; i < imax + 1; i += 2) {
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double r =
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RHS(i, j, k) -
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||||
((P(i + 1, j, k) - 2.0 * P(i, j, k) + P(i - 1, j, k)) * idx2 +
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||||
(P(i, j + 1, k) - 2.0 * P(i, j, k) + P(i, j - 1, k)) *
|
||||
idy2 +
|
||||
(P(i, j, k + 1) - 2.0 * P(i, j, k) + P(i, j, k - 1)) *
|
||||
idz2);
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||||
P(i, j, k) -= (omega * factor * r);
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res += (r * r);
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}
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isw = 3 - isw;
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}
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jsw = 3 - jsw;
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}
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ksw = 3 - ksw;
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omega = (it == 0 && pass == 0 ? 1.0 / (1.0 - 0.5 * rho * rho)
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: 1.0 / (1.0 - 0.25 * rho * rho * omega));
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}
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for (int j = 1; j < jmax + 1; j++) {
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for (int i = 1; i < imax + 1; i++) {
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P(i, j, 0) = P(i, j, 1);
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P(i, j, kmax + 1) = P(i, j, kmax);
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}
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}
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for (int k = 1; k < kmax + 1; k++) {
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for (int i = 1; i < imax + 1; i++) {
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P(i, 0, k) = P(i, 1, k);
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P(i, jmax + 1, k) = P(i, jmax, k);
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}
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}
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for (int k = 1; k < kmax + 1; k++) {
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for (int j = 1; j < jmax + 1; j++) {
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P(0, j, k) = P(1, j, k);
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P(imax + 1, j, k) = P(imax, j, k);
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}
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}
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res = res / (double)(imax * jmax * kmax);
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#ifdef DEBUG
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printf("%d Residuum: %e\n", it, res);
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#endif
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it++;
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}
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#ifdef VERBOSE
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printf("Solver took %d iterations to reach %f\n", it, sqrt(res));
|
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#endif
|
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}
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static double maxElement(Solver* s, double* m)
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{
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int size = (s->grid.imax + 2) * (s->grid.jmax + 2) * (s->grid.kmax + 2);
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@@ -20,7 +20,7 @@ typedef struct {
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double *f, *g, *h;
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double *u, *v, *w;
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/* parameters */
|
||||
double eps, omega;
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||||
double eps, omega, rho;
|
||||
double re, tau, gamma;
|
||||
double gx, gy, gz;
|
||||
/* time stepping */
|
||||
@@ -35,6 +35,7 @@ extern void initSolver(Solver*, Parameter*);
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||||
extern void computeRHS(Solver*);
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||||
extern void solve(Solver*);
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||||
extern void solveRB(Solver*);
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||||
extern void solveRBA(Solver*);
|
||||
extern void normalizePressure(Solver*);
|
||||
extern void computeTimestep(Solver*);
|
||||
extern void setBoundaryConditions(Solver*);
|
||||
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