2D acoustic pulse with subsonic pressure outflow

Author: Anand

examples/2D_acoustic_pulse/case.py

@@ -0,0 +1,115 @@
+import math
+import json
+
+# Numerical setup
+Nx = 99
+Ny = 99
+dx = 8./(1.*(Nx+1))
+
+alf_st = 0.4
+
+p_inf = 101325
+rho_inf = 1
+gam = 1.4
+
+c = math.sqrt(gam*(p_inf) / rho_inf)
+cfl = 0.3
+mydt = cfl * dx / c 
+Tfinal = 80*1 / c
+Nt = int(Tfinal/mydt)
+
+# Configuring case dictionary
+print(json.dumps({
+    # Logistics ================================================================
+    'run_time_info'                : 'T',
+    # ==========================================================================
+
+    # Computational Domain Parameters ==========================================
+    'x_domain%beg'                 : -4,
+    'x_domain%end'                 : 4,
+    'y_domain%beg'                 : -4,
+    'y_domain%end'                 : 4,
+    'm'                            : Nx,
+    'n'                            : Ny,
+    'p'                            : 0,
+    'dt'                           : mydt,
+    't_step_start'                 : 0,
+    't_step_stop'                  : Nt,
+    't_step_save'                  : int(Nt/100),
+    # ==========================================================================
+
+    # Simulation Algorithm Parameters ==========================================
+    'num_patches'                  : 2,
+    'model_eqns'                   : 2,
+    'alt_soundspeed'               : 'F',
+    'num_fluids'                   : 1,
+    'mpp_lim'                      : 'F',
+    'mixture_err'                  : 'F',
+    'time_stepper'                 : 3,
+    'weno_order'                   : 5,
+    'weno_eps'                     : 1.E-16,
+    'mapped_weno'                  : 'T',
+    'null_weights'                 : 'F',
+    'mp_weno'                      : 'F',
+    'riemann_solver'               : 2,
+    'wave_speeds'                  : 1,
+    'avg_state'                    : 2,
+    'bc_x%beg'                     : -8,
+    'bc_x%end'                     : -8,
+    'bc_y%beg'                     : -8,
+    'bc_y%end'                     : -8,
+    # ==========================================================================
+
+    # Formatted Database Files Structure Parameters ============================
+    'format'                       : 1,
+    'precision'                    : 2,
+    'prim_vars_wrt'                :'T',
+    'parallel_io'                  :'T',
+    'omega_wrt(3)'                 :'T',
+    'fd_order'                     : 2,
+    # ==========================================================================
+
+    # Patch 1 ==================================================================
+    'patch_icpp(1)%geometry'       : 3,
+    'patch_icpp(1)%x_centroid'     : 0,
+    'patch_icpp(1)%y_centroid'     : 0,
+    'patch_icpp(1)%length_x'       : 8.,
+    'patch_icpp(1)%length_y'       : 8.,
+    'patch_icpp(1)%vel(1)'         : 0,
+    'patch_icpp(1)%vel(2)'         : 0,
+    'patch_icpp(1)%pres'           : p_inf,
+    'patch_icpp(1)%alpha_rho(1)'   : rho_inf,
+    'patch_icpp(1)%alpha(1)'       : 1.,
+    # ==========================================================================
+
+    # Patch 2 ==================================================================
+    'patch_icpp(2)%geometry'       : 2,
+    'patch_icpp(2)%x_centroid'     : 0,
+    'patch_icpp(2)%y_centroid'     : 0,
+    'patch_icpp(2)%radius'         : 1.,
+    'patch_icpp(2)%vel(1)'         : 0,
+    'patch_icpp(2)%vel(2)'         : 0,
+    'patch_icpp(2)%pres'           : f"{p_inf}*(1 - 0.5*({gam} - 1)*({alf_st})**2*exp(0.5*(1 - sqrt(x**2 + y**2))))**({gam} / ({gam} - 1))", 
+    'patch_icpp(2)%alpha_rho(1)'   : f"{rho_inf}*(1 - 0.5*({gam} - 1)*({alf_st})**2*exp(0.5*(1 - sqrt(x**2 + y**2))))**(1 / ({gam} - 1))",
+    'patch_icpp(2)%alpha(1)'       : 1.,
+    'patch_icpp(2)%alter_patch(1)' : 'T',
+    # ==========================================================================
+
+    # CBC Inflow / Outflow ========================================
+    'bc_x%grcbc_in'                 : 'F', 
+    'bc_x%grcbc_out'                : 'T', 
+    'bc_x%grcbc_vel_out'            : 'F', 
+    'bc_x%pres_out'                 : p_inf,
+    'bc_y%grcbc_in'                 : 'F', 
+    'bc_y%grcbc_out'                : 'T', 
+    'bc_y%grcbc_vel_out'            : 'F', 
+    'bc_y%pres_out'                 : p_inf,
+    # # ========================================================================
+
+    # Fluids Physical Parameters ===============================================
+    'fluid_pp(1)%gamma'            : 1.E+00/(gam-1.E+00),
+    'fluid_pp(1)%pi_inf'           : 0.0,
+    # ==========================================================================
+}))
+
+# ==============================================================================