Add files for implementing compressible TPFA assembly.
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243
src/cfs_tpfa.c
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243
src/cfs_tpfa.c
Normal file
@ -0,0 +1,243 @@
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#include <assert.h>
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#include <stddef.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include "cfs_tpfa.h"
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#include "sparse_sys.h"
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struct cfs_tpfa_impl {
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double *fgrav; /* Accumulated grav contrib/face */
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/* Linear storage */
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double *ddata;
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};
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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static void
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impl_deallocate(struct cfs_tpfa_impl *pimpl)
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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{
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if (pimpl != NULL) {
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free(pimpl->ddata);
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}
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free(pimpl);
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}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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static struct cfs_tpfa_impl *
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impl_allocate(grid_t *G)
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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{
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struct cfs_tpfa_impl *new;
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size_t ddata_sz;
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ddata_sz = 2 * G->number_of_cells; /* b, x */
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ddata_sz += 1 * G->number_of_faces; /* fgrav */
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new = malloc(1 * sizeof *new);
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if (new != NULL) {
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new->ddata = malloc(ddata_sz * sizeof *new->ddata);
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if (new->ddata == NULL) {
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impl_deallocate(new);
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new = NULL;
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}
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}
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return new;
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}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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static struct CSRMatrix *
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cfs_tpfa_construct_matrix(grid_t *G)
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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{
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int f, c1, c2;
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size_t nnz;
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struct CSRMatrix *A;
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A = csrmatrix_new_count_nnz(G->number_of_cells);
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if (A != NULL) {
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/* Self connections */
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for (c1 = 0; c1 < G->number_of_cells; c1++) {
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A->ia[ c1 + 1 ] = 1;
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}
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/* Other connections */
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for (f = 0; f < G->number_of_faces; f++) {
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c1 = G->face_cells[2*f + 0];
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c2 = G->face_cells[2*f + 1];
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if ((c1 >= 0) && (c2 >= 0)) {
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A->ia[ c1 + 1 ] += 1;
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A->ia[ c2 + 1 ] += 1;
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}
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}
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nnz = csrmatrix_new_elms_pushback(A);
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if (nnz == 0) {
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csrmatrix_delete(A);
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A = NULL;
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}
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}
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if (A != NULL) {
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/* Fill self connections */
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for (c1 = 0; c1 < G->number_of_cells; c1++) {
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A->ja[ A->ia[ c1 + 1 ] ++ ] = c1;
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}
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/* Fill other connections */
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for (f = 0; f < G->number_of_faces; f++) {
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c1 = G->face_cells[2*f + 0];
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|
c2 = G->face_cells[2*f + 1];
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if ((c1 >= 0) && (c2 >= 0)) {
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A->ja[ A->ia[ c1 + 1 ] ++ ] = c2;
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|
A->ja[ A->ia[ c2 + 1 ] ++ ] = c1;
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}
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}
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/* The tpfa matrix is square */
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A->n = A->m;
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assert ((size_t) A->ia[ G->number_of_cells ] == nnz);
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/* Guarantee sorted rows */
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csrmatrix_sortrows(A);
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}
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return A;
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}
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/* ======================================================================
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* Public interface below separator.
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* ====================================================================== */
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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struct cfs_tpfa_data *
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cfs_tpfa_construct(grid_t *G)
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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{
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struct cfs_tpfa_data *new;
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new = malloc(1 * sizeof *new);
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if (new != NULL) {
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new->pimpl = impl_allocate(G);
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new->A = cfs_tpfa_construct_matrix(G);
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if ((new->pimpl == NULL) || (new->A == NULL)) {
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cfs_tpfa_destroy(new);
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new = NULL;
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}
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}
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if (new != NULL) {
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new->b = new->pimpl->ddata;
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new->x = new->b + new->A->m;
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new->pimpl->fgrav = new->x + new->A->m;
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}
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return new;
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}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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void
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cfs_tpfa_assemble(grid_t *G,
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const double *ctrans,
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const double *P,
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const double *src,
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struct cfs_tpfa_data *h)
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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{
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int c1, c2, c, i, f, j1, j2;
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double s;
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csrmatrix_zero( h->A);
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vector_zero (h->A->m, h->b);
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for (c = i = 0; c < G->number_of_cells; c++) {
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j1 = csrmatrix_elm_index(c, c, h->A);
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for (; i < G->cell_facepos[c + 1]; i++) {
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f = G->cell_faces[i];
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c1 = G->face_cells[2*f + 0];
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c2 = G->face_cells[2*f + 1];
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s = 2.0*(c1 == c) - 1.0;
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c2 = (c1 == c) ? c2 : c1;
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if (c2 >= 0) {
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j2 = csrmatrix_elm_index(c, c2, h->A);
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h->A->sa[j1] += ctrans[i];
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|
h->A->sa[j2] -= ctrans[i];
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}
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}
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|
h->b[c] += src[c];
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/* Compressible accumulation term */
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|
h->A->sa[j1] += P[c];
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}
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|
h->A->sa[0] *= 2;
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|
}
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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|
void
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cfs_tpfa_press_flux(grid_t *G,
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|
const double *trans,
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struct cfs_tpfa_data *h,
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double *cpress,
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|
double *fflux)
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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{
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int c1, c2, f;
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/* Assign cell pressure directly from solution vector */
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memcpy(cpress, h->x, G->number_of_cells * sizeof *cpress);
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for (f = 0; f < G->number_of_faces; f++) {
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c1 = G->face_cells[2*f + 0];
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|
c2 = G->face_cells[2*f + 1];
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|
if ((c1 >= 0) && (c2 >= 0)) {
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fflux[f] = trans[f] * (cpress[c1] - cpress[c2]);
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} else {
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|
fflux[f] = 0.0;
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}
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|
}
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|
}
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|
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||||||
|
/* ---------------------------------------------------------------------- */
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||||||
|
void
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||||||
|
cfs_tpfa_destroy(struct cfs_tpfa_data *h)
|
||||||
|
/* ---------------------------------------------------------------------- */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (h != NULL) {
|
||||||
|
csrmatrix_delete(h->A);
|
||||||
|
impl_deallocate (h->pimpl);
|
||||||
|
}
|
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|
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|
free(h);
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|
}
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