WIP: Pull Request for a complete Solver package #2
@ -44,4 +44,18 @@ eps 0.00001 # stopping tolerance for pressure iteration
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rho 0.52 #
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rho 0.52 #
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omg 1.8 # relaxation parameter for SOR iteration
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omg 1.8 # relaxation parameter for SOR iteration
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gamma 0.9 # upwind differencing factor gamma
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gamma 0.9 # upwind differencing factor gamma
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# Particle Tracing Data:
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# -----------------------
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numberOfParticles 30
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startTime 10
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injectTimePeriod 2.0
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writeTimePeriod 2.0
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x1 1.0
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y1 0.0
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x2 1.0
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y2 4.0
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#===============================================================================
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#===============================================================================
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@ -44,4 +44,17 @@ eps 0.001 # stopping tolerance for pressure iteration
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rho 0.5 #
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rho 0.5 #
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omg 1.7 # relaxation parameter for SOR iteration
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omg 1.7 # relaxation parameter for SOR iteration
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gamma 0.9 # upwind differencing factor gamma
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gamma 0.9 # upwind differencing factor gamma
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# Particle Tracing Data:
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# -----------------------
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numberOfParticles 30
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startTime 0
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injectTimePeriod 2.0
|
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writeTimePeriod 0.5
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x1 0.1
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y1 0.9
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x2 0.9
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y2 0.9
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#===============================================================================
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#===============================================================================
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File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@ -14,6 +14,9 @@
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#include "progress.h"
|
#include "progress.h"
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#include "solver.h"
|
#include "solver.h"
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||||||
#include "timing.h"
|
#include "timing.h"
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||||||
|
#include "particletracing.h"
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||||||
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#include "vtkWriter.h"
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#include <mpi.h>
|
#include <mpi.h>
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@ -27,6 +30,8 @@ int main (int argc, char** argv)
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double S, E;
|
double S, E;
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Parameter params;
|
Parameter params;
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Solver solver;
|
Solver solver;
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||||||
|
ParticleTracer particletracer;
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MPI_Init(&argc, &argv);
|
MPI_Init(&argc, &argv);
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MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
|
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
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||||||
@ -42,17 +47,23 @@ int main (int argc, char** argv)
|
|||||||
{
|
{
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variant = atoi(argv[2]);
|
variant = atoi(argv[2]);
|
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}
|
}
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|
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||||||
|
initSolver(&solver, ¶ms);
|
||||||
|
initParticleTracer(&particletracer, ¶ms, &solver);
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||||||
if (rank == 0) {
|
if (rank == 0) {
|
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printParameter(¶ms);
|
printParameter(¶ms);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
initSolver(&solver, ¶ms);
|
printParticleTracerParameters(&particletracer);
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||||||
|
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initProgress(solver.te);
|
initProgress(solver.te);
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||||||
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abort();
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double tau = solver.tau;
|
double tau = solver.tau;
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||||||
double te = solver.te;
|
double te = solver.te;
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||||||
double t = 0.0;
|
double t = 0.0;
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||||||
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||||||
int (*solver_generic[])(solver) = {solve, solveRB, solveRBA};
|
int (*solver_generic[])() = {solve, solveRB, solveRBA};
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||||||
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||||||
|
|
||||||
S = getTimeStamp();
|
S = getTimeStamp();
|
||||||
@ -68,8 +79,11 @@ int main (int argc, char** argv)
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|||||||
setSpecialBoundaryCondition(&solver);
|
setSpecialBoundaryCondition(&solver);
|
||||||
computeFG(&solver);
|
computeFG(&solver);
|
||||||
computeRHS(&solver);
|
computeRHS(&solver);
|
||||||
(*solver_generic[variant - 1])(&solver);
|
solver_generic[variant - 1](&solver);
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||||||
adaptUV(&solver);
|
adaptUV(&solver);
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||||||
|
//trace(&particletracer, solver.u, solver.v, t);
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t += solver.dt;
|
t += solver.dt;
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@ -82,6 +82,16 @@ void readParameter(Parameter* param, const char* filename)
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PARSE_REAL(p_init);
|
PARSE_REAL(p_init);
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||||||
PARSE_REAL(rho);
|
PARSE_REAL(rho);
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|
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|
/* Added new particle tracing parameters */
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|
PARSE_INT(numberOfParticles);
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|
PARSE_REAL(startTime);
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|
PARSE_REAL(injectTimePeriod);
|
||||||
|
PARSE_REAL(writeTimePeriod);
|
||||||
|
PARSE_REAL(x1);
|
||||||
|
PARSE_REAL(y1);
|
||||||
|
PARSE_REAL(x2);
|
||||||
|
PARSE_REAL(y2);
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}
|
}
|
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}
|
}
|
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|
||||||
|
@ -18,6 +18,11 @@ typedef struct {
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char* name;
|
char* name;
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||||||
int bcLeft, bcRight, bcBottom, bcTop;
|
int bcLeft, bcRight, bcBottom, bcTop;
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||||||
double u_init, v_init, p_init;
|
double u_init, v_init, p_init;
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||||||
|
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|
int numberOfParticles;
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|
double startTime, injectTimePeriod, writeTimePeriod;
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double x1, y1, x2, y2;
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} Parameter;
|
} Parameter;
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void initParameter(Parameter*);
|
void initParameter(Parameter*);
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||||||
|
305
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/particletracing.c
Normal file
305
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/particletracing.c
Normal file
@ -0,0 +1,305 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* Copyright (C) 2022 NHR@FAU, University Erlangen-Nuremberg.
|
||||||
|
* All rights reserved. This file is part of nusif-solver.
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||||||
|
* Use of this source code is governed by a MIT style
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||||||
|
* license that can be found in the LICENSE file.
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||||||
|
*/
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|
#include <float.h>
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|
#include <math.h>
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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|
#include "vtkWriter.h"
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#define U(i, j) u[(j) * (imax + 2) + (i)]
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#define V(i, j) v[(j) * (imax + 2) + (i)]
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static int ts = 0;
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#define IDIM 0
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#define JDIM 1
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static double sum(double* sizes, int size, int offset, int coord, int init)
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|
{
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double sum = 0;
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|
|
||||||
|
for (int i = init; i < size && coord > 0; i+=offset, --coord)
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||||||
|
{
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|
sum += sizes[i];
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|
}
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|
return sum;
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|
}
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|
||||||
|
void printParticles(ParticleTracer* particletracer)
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|
{
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||||||
|
for(int i = 0; i < particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Particle position X : %.2f, Y : %.2f, flag : %d\n", particletracer->particlePool[i].x,
|
||||||
|
particletracer->particlePool[i].y,
|
||||||
|
particletracer->particlePool[i].flag);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
void injectParticles(ParticleTracer* particletracer)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double x, y;
|
||||||
|
for(int i = 0; i < particletracer->numberOfParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
x = particletracer->linSpaceLine[i].x;
|
||||||
|
y = particletracer->linSpaceLine[i].y;
|
||||||
|
if(true)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
particletracer->particlePool[particletracer->pointer].x = x;
|
||||||
|
particletracer->particlePool[particletracer->pointer].y = y;
|
||||||
|
particletracer->particlePool[particletracer->pointer].flag = true;
|
||||||
|
++(particletracer->pointer);
|
||||||
|
++(particletracer->totalParticles);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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|
}
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|
void advanceParticles(ParticleTracer* particletracer, double* restrict u, double* restrict v, double time)
|
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|
{
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int imax = particletracer->imax;
|
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|
int jmax = particletracer->jmax;
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||||||
|
double dx = particletracer->dx;
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|
double dy = particletracer->dy;
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||||||
|
double xlength = particletracer->xlength;
|
||||||
|
double ylength = particletracer->ylength;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(particletracer->particlePool[i].flag == true)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double x = particletracer->particlePool[i].x;
|
||||||
|
double y = particletracer->particlePool[i].y;
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||||||
|
|
||||||
|
int iCoord = (int)(x / dx) + 1;
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||||||
|
int jCoord = (int)((y + 0.5 * dy) / dy) + 1;
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||||||
|
|
||||||
|
double x1 = (double)(iCoord - 1) * dx;
|
||||||
|
double y1 = ((double)(jCoord - 1) - 0.5) * dy;
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||||||
|
double x2 = (double)iCoord * dx;
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||||||
|
double y2 = ((double)jCoord - 0.5) * dy;
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||||||
|
|
||||||
|
double u_n = (1.0 / (dx * dy)) *
|
||||||
|
((x2 - x) * (y2 - y) * U(iCoord - 1, jCoord - 1) +
|
||||||
|
(x - x1) * (y2 - y) * U(iCoord, jCoord - 1) +
|
||||||
|
(x2 - x) * (y - y1) * U(iCoord - 1, jCoord) +
|
||||||
|
(x - x1) * (y - y1) * U(iCoord, jCoord));
|
||||||
|
|
||||||
|
double new_x = x + particletracer->dt * u_n;
|
||||||
|
particletracer->particlePool[i].x = new_x;
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||||||
|
|
||||||
|
iCoord = (int)((x + 0.5 * dx) / dx) + 1;
|
||||||
|
jCoord = (int)(y / dy) + 1;
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||||||
|
|
||||||
|
x1 = ((double)(iCoord - 1) - 0.5) * dx;
|
||||||
|
y1 = (double)(jCoord - 1) * dy;
|
||||||
|
x2 = ((double)iCoord - 0.5) * dx;
|
||||||
|
y2 = (double)jCoord * dy;
|
||||||
|
|
||||||
|
double v_n = (1.0 / (dx * dy)) *
|
||||||
|
((x2 - x) * (y2 - y) * V(iCoord - 1, jCoord - 1) +
|
||||||
|
(x - x1) * (y2 - y) * V(iCoord, jCoord - 1) +
|
||||||
|
(x2 - x) * (y - y1) * V(iCoord - 1, jCoord) +
|
||||||
|
(x - x1) * (y - y1) * V(iCoord, jCoord));
|
||||||
|
|
||||||
|
double new_y = y + particletracer->dt * v_n;
|
||||||
|
particletracer->particlePool[i].y = new_y;
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||||||
|
|
||||||
|
// printf("\tOld X : %.2f, New X : %.2f, iCoord : %d\n\tOld Y : %.2f, New Y : %.2f, jCoord : %d\n\n", x, new_x, iCoord, y, new_y, jCoord);
|
||||||
|
// printf("\tU(iCoord - 1, jCoord - 1) : %.2f, U(iCoord, jCoord - 1) : %.2f, U(iCoord - 1, jCoord) : %.2f, U(iCoord, jCoord) : %.2f\n", U(iCoord - 1, jCoord - 1), U(iCoord, jCoord - 1), U(iCoord - 1, jCoord), U(iCoord, jCoord));
|
||||||
|
// printf("\tV(iCoord - 1, jCoord - 1) : %.2f, V(iCoord, jCoord - 1) : %.2f, V(iCoord - 1, jCoord) : %.2f, V(iCoord, jCoord) : %.2f\n\n", V(iCoord - 1, jCoord - 1), V(iCoord, jCoord - 1), V(iCoord - 1, jCoord), V(iCoord, jCoord));
|
||||||
|
// printf("\t U N : %.2f, V N : %.2f\n\n", u_n, v_n);
|
||||||
|
// printf("\t j-1 * (imax + 2) + i-1 = %d with element from U : %.2f", (jCoord - 1) * (200 + 2) + (iCoord - 1), u[(jCoord - 1) * (imax + 2) + (iCoord - 1)]);
|
||||||
|
// printf("\nimax : %d, jmax : %d\n", imax, jmax);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (((new_x < 0.0) || (new_x > xlength) || (new_y < 0.0) || (new_y > ylength)))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
particletracer->particlePool[i].flag = false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void freeParticles(ParticleTracer* particletracer)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
free(particletracer->particlePool);
|
||||||
|
free(particletracer->linSpaceLine);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void writeParticles(ParticleTracer* particletracer)
|
||||||
|
{
|
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|
VtkOptions opts = { .particletracer = particletracer };
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||||||
|
|
||||||
|
char filename[50];
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||||||
|
snprintf(filename, 50, "vtk_files/particles%d.vtk", ts);
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||||||
|
vtkOpen(&opts, filename, ts);
|
||||||
|
vtkParticle(&opts, "particle");
|
||||||
|
vtkClose(&opts);
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||||||
|
|
||||||
|
FILE* fp;
|
||||||
|
Particle* particlePool = particletracer->particlePool;
|
||||||
|
|
||||||
|
snprintf(filename, 50, "vis_files/particles_%d.dat", ts);
|
||||||
|
fp = fopen(filename, "w");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (fp == NULL) {
|
||||||
|
printf("Error!\n");
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double x = particlePool[i].x;
|
||||||
|
double y = particlePool[i].y;
|
||||||
|
fprintf(fp, "%f %f\n", x, y);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
fclose(fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
++ts;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void initParticleTracer(ParticleTracer* particletracer, Parameter* params, Solver* solver)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int dims[NDIMS] = { 0, 0 };
|
||||||
|
int periods[NDIMS] = { 0, 0 };
|
||||||
|
|
||||||
|
/* initializing local properties from params */
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->numberOfParticles = params->numberOfParticles;
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||||||
|
particletracer->startTime = params->startTime;
|
||||||
|
particletracer->injectTimePeriod = params->injectTimePeriod;
|
||||||
|
particletracer->writeTimePeriod = params->writeTimePeriod;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->dt = params->dt;
|
||||||
|
particletracer->dx = params->xlength / params->imax;
|
||||||
|
particletracer->dy = params->ylength / params->jmax;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->xlength = params->xlength;
|
||||||
|
particletracer->ylength = params->ylength;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->x1 = params->x1;
|
||||||
|
particletracer->y1 = params->y1;
|
||||||
|
particletracer->x2 = params->x2;
|
||||||
|
particletracer->y2 = params->y2;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->lastInjectTime = params->startTime;
|
||||||
|
particletracer->lastUpdateTime = params->startTime;
|
||||||
|
particletracer->lastWriteTime = params->startTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->pointer = 0;
|
||||||
|
particletracer->totalParticles = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->imax = params->imax;
|
||||||
|
particletracer->jmax = params->jmax;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->imaxLocal = solver->imaxLocal;
|
||||||
|
particletracer->jmaxLocal = solver->jmaxLocal;
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->estimatedNumParticles = (particletracer->imaxLocal * particletracer->jmaxLocal) + (4 * params->numberOfParticles);
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->particlePool = malloc(sizeof(Particle) * particletracer->estimatedNumParticles);
|
||||||
|
particletracer->linSpaceLine = malloc(sizeof(Particle) * particletracer->numberOfParticles);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* duplicating communication from solver */
|
||||||
|
MPI_Comm_dup(solver->comm, &particletracer->comm);
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->rank = solver->rank;
|
||||||
|
particletracer->size = solver->size;
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(particletracer->dims, solver->dims, sizeof(solver->dims));
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(particletracer->coords, solver->coords, sizeof(solver->coords));
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(particletracer->iNeighbours, solver->iNeighbours, sizeof(solver->iNeighbours));
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(particletracer->jNeighbours, solver->jNeighbours, sizeof(solver->jNeighbours));
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->xLocal = particletracer->imaxLocal * particletracer->dx;
|
||||||
|
particletracer->yLocal = particletracer->jmaxLocal * particletracer->dy;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
double xLocal[solver->size];
|
||||||
|
double yLocal[solver->size];
|
||||||
|
|
||||||
|
MPI_Allgather(&particletracer->xLocal, 1, MPI_DOUBLE, xLocal, 1, MPI_DOUBLE, particletracer->comm);
|
||||||
|
MPI_Allgather(&particletracer->yLocal, 1, MPI_DOUBLE, yLocal, 1, MPI_DOUBLE, particletracer->comm);
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->xOffset = sum(xLocal, particletracer->size, particletracer->dims[JDIM], particletracer->coords[IDIM], particletracer->coords[JDIM]);
|
||||||
|
particletracer->yOffset = sum(yLocal, particletracer->size, particletracer->dims[IDIM], particletracer->coords[JDIM], particletracer->coords[IDIM]);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < particletracer->numberOfParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double spacing = (double)i / (double)(particletracer->numberOfParticles - 1);
|
||||||
|
particletracer->linSpaceLine[i].x = spacing * particletracer->x1 + (1.0 - spacing) * particletracer->x2;
|
||||||
|
particletracer->linSpaceLine[i].y = spacing * particletracer->y1 + (1.0 - spacing) * particletracer->y2;
|
||||||
|
particletracer->linSpaceLine[i].flag = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void printParticleTracerParameters(ParticleTracer* particletracer)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Particle Tracing data:\n");
|
||||||
|
printf("Rank : %d\n", particletracer->rank);
|
||||||
|
printf("\tNumber of particles : %d being injected for every period of %.2f\n", particletracer->numberOfParticles, particletracer->injectTimePeriod);
|
||||||
|
printf("\tstartTime : %.2f\n", particletracer->startTime);
|
||||||
|
printf("\t(Line along which the particles are to be injected) \n\tx1 : %.2f, y1 : %.2f, x2 : %.2f, y2 : %.2f\n", particletracer->x1, particletracer->y1, particletracer->x2, particletracer->y2);
|
||||||
|
printf("\tPointer : %d, TotalParticles : %d\n", particletracer->pointer, particletracer->totalParticles);
|
||||||
|
printf("\tdt : %.2f, dx : %.2f, dy : %.2f\n", particletracer->dt, particletracer->dx, particletracer->dy);
|
||||||
|
printf("\tcoord[0] : %d, coord[1] : %d\n", particletracer->coords[IDIM], particletracer->coords[JDIM]);
|
||||||
|
printf("\txOffset : %.2f, yOffset : %.2f\n", particletracer->xOffset, particletracer->yOffset);
|
||||||
|
printf("\txLocal : %.2f, yLocal : %.2f\n", particletracer->xLocal, particletracer->yLocal);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void trace(ParticleTracer* particletracer, double* u, double* v, double time)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (time >= particletracer->startTime)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//printParticles(particletracer);
|
||||||
|
if( (time - particletracer->lastInjectTime) >= particletracer->injectTimePeriod)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
injectParticles(particletracer);
|
||||||
|
particletracer->lastInjectTime = time;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if( (time - particletracer->lastWriteTime) >= particletracer->writeTimePeriod)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//writeParticles(particletracer);
|
||||||
|
particletracer->lastWriteTime = time;
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
advanceParticles(particletracer, u, v, time);
|
||||||
|
compress(particletracer);
|
||||||
|
particletracer->lastUpdateTime = time;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void compress(ParticleTracer* particletracer)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Particle* memPool = particletracer->particlePool;
|
||||||
|
Particle tempPool[particletracer->totalParticles];
|
||||||
|
int totalParticles = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i=0; i < particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(memPool[i].flag == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
tempPool[totalParticles].x = memPool[i].x;
|
||||||
|
tempPool[totalParticles].y = memPool[i].y;
|
||||||
|
tempPool[totalParticles].flag = memPool[i].flag;
|
||||||
|
++totalParticles;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
particletracer->totalParticles = totalParticles;
|
||||||
|
particletracer->pointer = totalParticles + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(particletracer->particlePool, tempPool, totalParticles*sizeof(Particle));
|
||||||
|
}
|
58
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/particletracing.h
Normal file
58
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/particletracing.h
Normal file
@ -0,0 +1,58 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* Copyright (C) 2022 NHR@FAU, University Erlangen-Nuremberg.
|
||||||
|
* All rights reserved. This file is part of nusif-solver.
|
||||||
|
* Use of this source code is governed by a MIT style
|
||||||
|
* license that can be found in the LICENSE file.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#ifndef __PARTICLETRACING_H_
|
||||||
|
#define __PARTICLETRACING_H_
|
||||||
|
#include "allocate.h"
|
||||||
|
#include "parameter.h"
|
||||||
|
#include "solver.h"
|
||||||
|
#include "particletracing.h"
|
||||||
|
#include <stdbool.h>
|
||||||
|
#include <mpi.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define NDIMS 2
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef enum COORD { X = 0, Y, NCOORD } COORD;
|
||||||
|
typedef struct
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double x, y;
|
||||||
|
bool flag;
|
||||||
|
} Particle;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
int numberOfParticles, totalParticles;
|
||||||
|
double startTime, injectTimePeriod, writeTimePeriod, lastInjectTime, lastUpdateTime, lastWriteTime;
|
||||||
|
|
||||||
|
int estimatedNumParticles;
|
||||||
|
|
||||||
|
double dx, dy, dt;
|
||||||
|
Particle* linSpaceLine;
|
||||||
|
Particle* particlePool;
|
||||||
|
|
||||||
|
int pointer;
|
||||||
|
|
||||||
|
double imax, jmax, xlength, ylength, imaxLocal, jmaxLocal;
|
||||||
|
|
||||||
|
double x1, y1, x2, y2;
|
||||||
|
|
||||||
|
MPI_Comm comm;
|
||||||
|
int rank, size;
|
||||||
|
int iNeighbours[NDIMS], jNeighbours[NDIMS];
|
||||||
|
int coords[NDIMS], dims[NDIMS];
|
||||||
|
|
||||||
|
double xLocal, yLocal, xOffset, yOffset;
|
||||||
|
} ParticleTracer;
|
||||||
|
|
||||||
|
void initParticleTracer(ParticleTracer*, Parameter*, Solver* );
|
||||||
|
void injectParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
|
void advanceParticles(ParticleTracer*, double* , double*, double);
|
||||||
|
void freeParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
|
void writeParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
|
void printParticleTracerParameters(ParticleTracer*);
|
||||||
|
void printParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
|
void trace(ParticleTracer*, double* , double* , double );
|
||||||
|
void compress(ParticleTracer* );
|
||||||
|
#endif
|
128
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/vtkWriter.c
Normal file
128
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/vtkWriter.c
Normal file
@ -0,0 +1,128 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* Copyright (C) 2022 NHR@FAU, University Erlangen-Nuremberg.
|
||||||
|
* All rights reserved. This file is part of nusif-solver.
|
||||||
|
* Use of this source code is governed by a MIT style
|
||||||
|
* license that can be found in the LICENSE file.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "vtkWriter.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
static float floatSwap(float f)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
union {
|
||||||
|
float f;
|
||||||
|
char b[4];
|
||||||
|
} dat1, dat2;
|
||||||
|
|
||||||
|
dat1.f = f;
|
||||||
|
dat2.b[0] = dat1.b[3];
|
||||||
|
dat2.b[1] = dat1.b[2];
|
||||||
|
dat2.b[2] = dat1.b[1];
|
||||||
|
dat2.b[3] = dat1.b[0];
|
||||||
|
return dat2.f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void writeHeader(VtkOptions* o, int ts)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "# vtk DataFile Version 3.0\n");
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "PAMPI cfd solver particle tracing file\n");
|
||||||
|
if (o->fmt == ASCII) {
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "ASCII\n");
|
||||||
|
} else if (o->fmt == BINARY) {
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "BINARY\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "DATASET UNSTRUCTURED_GRID\n");
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "FIELD FieldData 2\n");
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "TIME 1 1 double\n");
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "%d\n", ts);
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "CYCLE 1 1 int\n");
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "1\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void vtkOpen(VtkOptions* o, char* problem, int ts)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
o->fh = fopen(problem, "w");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (o->fh == NULL) {
|
||||||
|
printf("vtkWriter not initialize! Call vtkOpen first!\n");
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
writeHeader(o, ts);
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Writing VTK output for %s\n", problem);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void vtkParticle(VtkOptions* o, char* name)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Particle* particlePool = o->particletracer->particlePool;
|
||||||
|
|
||||||
|
int imax = o->solver->imax;
|
||||||
|
int jmax = o->solver->jmax;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (o->fh == NULL) {
|
||||||
|
printf("vtkWriter not initialize! Call vtkOpen first!\n");
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "POINTS %d float\n", o->particletracer->totalParticles);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < o->particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double x = particlePool[i].x;
|
||||||
|
double y = particlePool[i].y;
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "%.2f %.2f 0.0\n", x, y);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "CELLS %d %d\n", o->particletracer->totalParticles, 2 * o->particletracer->totalParticles);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < o->particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "1 %d\n", i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "CELL_TYPES %d\n", o->particletracer->totalParticles);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < o->particletracer->totalParticles; ++i)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fprintf(o->fh, "1\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
for (int k = 0; k < kmax; k++) {
|
||||||
|
for (int j = 0; j < jmax; j++) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < imax; i++) {
|
||||||
|
if (o->fmt == ASCII) {
|
||||||
|
fprintf(o->fh,
|
||||||
|
"%f %f %f\n",
|
||||||
|
G(vec.u, i, j, k),
|
||||||
|
G(vec.v, i, j, k),
|
||||||
|
G(vec.w, i, j, k));
|
||||||
|
} else if (o->fmt == BINARY) {
|
||||||
|
fwrite((float[3]) { floatSwap(G(vec.u, i, j, k)),
|
||||||
|
floatSwap(G(vec.v, i, j, k)),
|
||||||
|
floatSwap(G(vec.w, i, j, k)) },
|
||||||
|
sizeof(float),
|
||||||
|
3,
|
||||||
|
o->fh);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (o->fmt == BINARY) fprintf(o->fh, "\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void vtkClose(VtkOptions* o)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fclose(o->fh);
|
||||||
|
o->fh = NULL;
|
||||||
|
}
|
26
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/vtkWriter.h
Normal file
26
BasicSolver/2D-mpi-v3/src/vtkWriter.h
Normal file
@ -0,0 +1,26 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* Copyright (C) 2022 NHR@FAU, University Erlangen-Nuremberg.
|
||||||
|
* All rights reserved. This file is part of nusif-solver.
|
||||||
|
* Use of this source code is governed by a MIT style
|
||||||
|
* license that can be found in the LICENSE file.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#ifndef __VTKWRITER_H_
|
||||||
|
#define __VTKWRITER_H_
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "particletracing.h"
|
||||||
|
#include "solver.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef enum VtkFormat { ASCII = 0, BINARY } VtkFormat;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct VtkOptions {
|
||||||
|
VtkFormat fmt;
|
||||||
|
FILE* fh;
|
||||||
|
Solver* solver;
|
||||||
|
ParticleTracer* particletracer;
|
||||||
|
} VtkOptions;
|
||||||
|
|
||||||
|
extern void vtkOpen(VtkOptions* opts, char* filename, int ts);
|
||||||
|
extern void vtkParticle(VtkOptions* opts, char* name);
|
||||||
|
extern void vtkClose(VtkOptions* opts);
|
||||||
|
#endif // __VTKWRITER_H_
|
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@ -71,7 +71,7 @@ int main (int argc, char** argv)
|
|||||||
adaptUV(&solver);
|
adaptUV(&solver);
|
||||||
|
|
||||||
/* Added function for particle tracing. Will inject and advance particles as per timePeriod */
|
/* Added function for particle tracing. Will inject and advance particles as per timePeriod */
|
||||||
trace(&particletracer, &solver, solver.u, solver.v, t);
|
trace(&particletracer, solver.u, solver.v, t);
|
||||||
|
|
||||||
t += solver.dt;
|
t += solver.dt;
|
||||||
nt++;
|
nt++;
|
||||||
|
@ -111,9 +111,9 @@ void freeParticles(ParticleTracer* particletracer)
|
|||||||
free(particletracer->linSpaceLine);
|
free(particletracer->linSpaceLine);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void writeParticles(ParticleTracer* particletracer, Solver* solver)
|
void writeParticles(ParticleTracer* particletracer)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
VtkOptions opts = { .solver = solver, .particletracer = particletracer };
|
VtkOptions opts = { .particletracer = particletracer };
|
||||||
|
|
||||||
char filename[50];
|
char filename[50];
|
||||||
snprintf(filename, 50, "vtk_files/particles%d.vtk", ts);
|
snprintf(filename, 50, "vtk_files/particles%d.vtk", ts);
|
||||||
@ -197,7 +197,7 @@ void printParticleTracerParameters(ParticleTracer* particletracer)
|
|||||||
printf("\tdt : %.2f, dx : %.2f, dy : %.2f\n", particletracer->dt, particletracer->dx, particletracer->dy);
|
printf("\tdt : %.2f, dx : %.2f, dy : %.2f\n", particletracer->dt, particletracer->dx, particletracer->dy);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void trace(ParticleTracer* particletracer, Solver* solver, double* u, double* v, double time)
|
void trace(ParticleTracer* particletracer, double* u, double* v, double time)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
if (time >= particletracer->startTime)
|
if (time >= particletracer->startTime)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@ -209,7 +209,7 @@ void trace(ParticleTracer* particletracer, Solver* solver, double* u, double* v,
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
if( (time - particletracer->lastWriteTime) >= particletracer->writeTimePeriod)
|
if( (time - particletracer->lastWriteTime) >= particletracer->writeTimePeriod)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
writeParticles(particletracer, solver);
|
writeParticles(particletracer);
|
||||||
particletracer->lastWriteTime = time;
|
particletracer->lastWriteTime = time;
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -237,5 +237,6 @@ void compress(ParticleTracer* particletracer)
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
particletracer->totalParticles = totalParticles;
|
particletracer->totalParticles = totalParticles;
|
||||||
|
particletracer->pointer = totalParticles + 1;
|
||||||
memcpy(particletracer->particlePool, tempPool, totalParticles*sizeof(Particle));
|
memcpy(particletracer->particlePool, tempPool, totalParticles*sizeof(Particle));
|
||||||
}
|
}
|
@ -40,7 +40,7 @@ void initParticleTracer(ParticleTracer*, Parameter*);
|
|||||||
void injectParticles(ParticleTracer*);
|
void injectParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
void advanceParticles(ParticleTracer*, double* , double*, double);
|
void advanceParticles(ParticleTracer*, double* , double*, double);
|
||||||
void freeParticles(ParticleTracer*);
|
void freeParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
void writeParticles(ParticleTracer*, Solver*);
|
void writeParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
void printParticleTracerParameters(ParticleTracer*);
|
void printParticleTracerParameters(ParticleTracer*);
|
||||||
void printParticles(ParticleTracer*);
|
void printParticles(ParticleTracer*);
|
||||||
void trace(ParticleTracer*, Solver*, double* , double* , double );
|
void trace(ParticleTracer*, Solver*, double* , double* , double );
|
||||||
|
@ -61,8 +61,8 @@ void vtkParticle(VtkOptions* o, char* name)
|
|||||||
{
|
{
|
||||||
Particle* particlePool = o->particletracer->particlePool;
|
Particle* particlePool = o->particletracer->particlePool;
|
||||||
|
|
||||||
int imax = o->solver->imax;
|
int imax = o->particletracer->imax;
|
||||||
int jmax = o->solver->jmax;
|
int jmax = o->particletracer->jmax;
|
||||||
|
|
||||||
if (o->fh == NULL) {
|
if (o->fh == NULL) {
|
||||||
printf("vtkWriter not initialize! Call vtkOpen first!\n");
|
printf("vtkWriter not initialize! Call vtkOpen first!\n");
|
||||||
|
@ -16,7 +16,6 @@ typedef enum VtkFormat { ASCII = 0, BINARY } VtkFormat;
|
|||||||
typedef struct VtkOptions {
|
typedef struct VtkOptions {
|
||||||
VtkFormat fmt;
|
VtkFormat fmt;
|
||||||
FILE* fh;
|
FILE* fh;
|
||||||
Solver* solver;
|
|
||||||
ParticleTracer* particletracer;
|
ParticleTracer* particletracer;
|
||||||
} VtkOptions;
|
} VtkOptions;
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -297,5 +297,7 @@ void compress(ParticleTracer* particletracer)
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
particletracer->totalParticles = totalParticles;
|
particletracer->totalParticles = totalParticles;
|
||||||
|
particletracer->pointer = totalParticles + 1;
|
||||||
|
|
||||||
memcpy(particletracer->particlePool, tempPool, totalParticles*sizeof(Particle));
|
memcpy(particletracer->particlePool, tempPool, totalParticles*sizeof(Particle));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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