Walker test code coverage report
Current view: top level - DiffEq/Beta - MixMassFractionBetaCoeffPolicy.cpp (source / functions) Hit Total Coverage
Commit: test_coverage.info Lines: 116 226 51.3 %
Date: 2022-09-21 13:52:12 Functions: 4 10 40.0 %
Legend: Lines: hit not hit | Branches: + taken - not taken # not executed Branches: 77 602 12.8 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // *****************************************************************************
       2                 :            : /*!
       3                 :            :   \file      src/DiffEq/Beta/MixMassFractionBetaCoeffPolicy.cpp
       4                 :            :   \copyright 2012-2015 J. Bakosi,
       5                 :            :              2016-2018 Los Alamos National Security, LLC.,
       6                 :            :              2019-2021 Triad National Security, LLC.
       7                 :            :              All rights reserved. See the LICENSE file for details.
       8                 :            :   \brief     Mass-fraction beta SDE coefficients policies
       9                 :            :   \details   This file defines coefficients policy classes for the mass-fraction
      10                 :            :              beta SDE, defined in DiffEq/Beta/MixMassFractionBeta.h. For general
      11                 :            :              requirements on mixture mass-fraction beta SDE coefficients policy
      12                 :            :              classes see the header file.
      13                 :            : */
      14                 :            : // *****************************************************************************
      15                 :            : 
      16                 :            : #include <iostream>
      17                 :            : 
      18                 :            : #include "MixMassFractionBetaCoeffPolicy.hpp"
      19                 :            : #include "TxtStatWriter.hpp"
      20                 :            : #include "Walker/InputDeck/InputDeck.hpp"
      21                 :            : 
      22                 :            : namespace walker {
      23                 :            : 
      24                 :            : extern ctr::InputDeck g_inputdeck;
      25                 :            : 
      26                 :            : } // ::walker
      27                 :            : 
      28         [ -  - ]:          0 : walker::MixMassFracBetaCoeffDecay::MixMassFracBetaCoeffDecay(
      29                 :            :   ncomp_t ncomp,
      30                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type >& bprime_,
      31                 :            :   const std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S_,
      32                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime_,
      33                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2_,
      34                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r_,
      35                 :            :   std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
      36                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
      37                 :            :   std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
      38                 :            :   std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
      39                 :            :   std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
      40                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
      41                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k )
      42                 :            : // *****************************************************************************
      43                 :            : // Constructor: initialize coefficients
      44                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
      45                 :            : //! \param[in] bprime_ Vector used to initialize coefficient vector bprime
      46                 :            : //! \param[in] S_ Vector used to initialize coefficient vector S
      47                 :            : //! \param[in] kprime_ Vector used to initialize coefficient vector kprime
      48                 :            : //! \param[in] rho2_ Vector used to initialize coefficient vector rho2
      49                 :            : //! \param[in] r_ Vector used to initialize coefficient vector r
      50                 :            : //! \param[in,out] bprime Coefficient vector to be initialized
      51                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be initialized
      52                 :            : //! \param[in,out] kprime Coefficient vector to be initialized
      53                 :            : //! \param[in,out] rho2 Coefficient vector to be initialized
      54                 :            : //! \param[in,out] r Coefficient vector to be initialized
      55                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be initialized
      56                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be initialized
      57                 :            : // *****************************************************************************
      58                 :            : {
      59 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( bprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
      60                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'b'");
      61 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( S_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
      62                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'S'");
      63 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( kprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
      64                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'kappa'");
      65 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( rho2_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
      66                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'rho2'");
      67 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( r_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
      68                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'r'");
      69                 :            : 
      70                 :          0 :   bprime = bprime_;
      71                 :          0 :   S = S_;
      72                 :          0 :   kprime = kprime_;
      73                 :          0 :   rho2 = rho2_;
      74                 :          0 :   r = r_;
      75                 :            : 
      76                 :          0 :   b.resize( bprime.size() );
      77                 :          0 :   k.resize( kprime.size() );
      78                 :          0 : }
      79                 :            : 
      80                 :            : void
      81                 :          0 : walker::MixMassFracBetaCoeffDecay::update(
      82                 :            :   char depvar,
      83                 :            :   char,
      84                 :            :   char,
      85                 :            :   ctr::DepvarType,
      86                 :            :   ctr::DepvarType /*scalar_solve*/,
      87                 :            :   ncomp_t ncomp,
      88                 :            :   const std::map< tk::ctr::Product, tk::real >& moments,
      89                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
      90                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
      91                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >&,
      92                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >&,
      93                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
      94                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
      95                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
      96                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k,
      97                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >&,
      98                 :            :   tk::real ) const
      99                 :            : // *****************************************************************************
     100                 :            : //  Update coefficients
     101                 :            : //! \param[in] depvar Dependent variable
     102                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     103                 :            : //! \param[in] moments Map of statistical moments estimated
     104                 :            : //! \param[in] bprime Coefficient vector b'
     105                 :            : //! \param[in] kprime Coefficient vector kappa'
     106                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be updated
     107                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be updated
     108                 :            : //! \details This where the mix mass-fraction beta SDE is made consistent
     109                 :            : //!   with the no-mix and fully mixed limits by specifying the SDE
     110                 :            : //!   coefficients, b and kappa as functions of b' and kappa'. We leave S
     111                 :            : //!   unchanged.
     112                 :            : // *****************************************************************************
     113                 :            : {
     114         [ -  - ]:          0 :   for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) {
     115         [ -  - ]:          0 :     tk::real m = tk::ctr::lookup( tk::ctr::mean(depvar,c), moments );
     116         [ -  - ]:          0 :     tk::real v = tk::ctr::lookup( tk::ctr::variance(depvar,c), moments );
     117                 :            : 
     118 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     if (m<1.0e-8 || m>1.0-1.0e-8) m = 0.5;
     119 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     if (v<1.0e-8 || v>1.0-1.0e-8) v = 0.5;
     120                 :            : 
     121                 :          0 :     b[c] = bprime[c] * (1.0 - v / m / ( 1.0 - m ));
     122                 :          0 :     k[c] = kprime[c] * v;
     123                 :            :   }
     124                 :          0 : }
     125                 :            : 
     126         [ -  + ]:         11 : walker::MixMassFracBetaCoeffHomDecay::MixMassFracBetaCoeffHomDecay(
     127                 :            :   ncomp_t ncomp,
     128                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type >& bprime_,
     129                 :            :   const std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S_,
     130                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime_,
     131                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2_,
     132                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r_,
     133                 :            :   std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     134                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     135                 :            :   std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     136                 :            :   std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     137                 :            :   std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     138                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     139                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k )
     140                 :            : // *****************************************************************************
     141                 :            : // Constructor: initialize coefficients
     142                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     143                 :            : //! \param[in] bprime_ Vector used to initialize coefficient vector bprime
     144                 :            : //! \param[in] S_ Vector used to initialize coefficient vector S
     145                 :            : //! \param[in] kprime_ Vector used to initialize coefficient vector kprime
     146                 :            : //! \param[in] rho2_ Vector used to initialize coefficient vector rho2
     147                 :            : //! \param[in] r_ Vector used to initialize coefficient vector r
     148                 :            : //! \param[in,out] bprime Coefficient vector to be initialized
     149                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be initialized
     150                 :            : //! \param[in,out] kprime Coefficient vector to be initialized
     151                 :            : //! \param[in,out] rho2 Coefficient vector to be initialized
     152                 :            : //! \param[in,out] r Coefficient vector to be initialized
     153                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be initialized
     154                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be initialized
     155                 :            : // *****************************************************************************
     156                 :            : {
     157 [ -  + ][ -  - ]:         11 :   ErrChk( bprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     158                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'b''");
     159 [ -  + ][ -  - ]:         11 :   ErrChk( S_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     160                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'S'");
     161 [ -  + ][ -  - ]:         11 :   ErrChk( kprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     162                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'kappa''");
     163 [ -  + ][ -  - ]:         11 :   ErrChk( rho2_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     164                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'rho2'");
     165 [ -  + ][ -  - ]:         11 :   ErrChk( r_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     166                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'r'");
     167                 :            : 
     168                 :         11 :   bprime = bprime_;
     169                 :         11 :   S = S_;
     170                 :         11 :   kprime = kprime_;
     171                 :         11 :   rho2 = rho2_;
     172                 :         11 :   r = r_;
     173                 :            : 
     174                 :         11 :   b.resize( bprime.size() );
     175                 :         11 :   k.resize( kprime.size() );
     176                 :         11 : }
     177                 :            : 
     178                 :            : void
     179                 :      23500 : walker::MixMassFracBetaCoeffHomDecay::update(
     180                 :            :   char depvar,
     181                 :            :   char,
     182                 :            :   char,
     183                 :            :   ctr::DepvarType,
     184                 :            :   ctr::DepvarType /*scalar_solve*/,
     185                 :            :   ncomp_t ncomp,
     186                 :            :   const std::map< tk::ctr::Product, tk::real >& moments,
     187                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     188                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     189                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     190                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     191                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
     192                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
     193                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     194                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k,
     195                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     196                 :            :   tk::real ) const
     197                 :            : // *****************************************************************************
     198                 :            : //  Update coefficients
     199                 :            : //! \param[in] depvar Dependent variable
     200                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     201                 :            : //! \param[in] moments Map of statistical moments estimated
     202                 :            : //! \param[in] bprime Coefficient vector b'
     203                 :            : //! \param[in] kprime Coefficient vector kappa'
     204                 :            : //! \param[in] rho2 Coefficient vector rho2
     205                 :            : //! \param[in] r Coefficient vector r
     206                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be updated
     207                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be updated
     208                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be updated
     209                 :            : //! \details This where the mix mass-fraction beta SDE is made consistent
     210                 :            : //!   with the no-mix and fully mixed limits by specifying the SDE
     211                 :            : //!   coefficients, b and kappa as functions of b' and kappa'. We also
     212                 :            : //!   specify S to force d\<rho\>/dt = 0, where \<rho\> = rho_2/(1+rY).
     213                 :            : // *****************************************************************************
     214                 :            : {
     215                 :            :   using tk::ctr::lookup;
     216                 :            :   using tk::ctr::mean;
     217                 :            :   using tk::ctr::variance;
     218                 :            :   using tk::ctr::cen3;
     219                 :            : 
     220                 :            :   // statistics nomenclature:
     221                 :            :   //   Y = instantaneous mass fraction,
     222                 :            :   //   R = instantaneous density,
     223                 :            :   //   y = Y - <Y>, mass fraction fluctuation about its mean,
     224                 :            :   //   r = R - <R>, density fluctuation about its mean,
     225                 :            :   // <Y> = mean mass fraction,
     226                 :            :   // <R> = mean density,
     227                 :            : 
     228         [ +  + ]:     141000 :   for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) {
     229         [ +  - ]:     117500 :     tk::real m = lookup( mean(depvar,c), moments );            // <Y>
     230         [ +  - ]:     117500 :     tk::real v = lookup( variance(depvar,c), moments );        // <y^2>
     231         [ +  - ]:     117500 :     tk::real d = lookup( mean(depvar,c+ncomp), moments );      // <R>
     232         [ +  - ]:     117500 :     tk::real d2 = lookup( variance(depvar,c+ncomp), moments ); // <r^2>
     233         [ +  - ]:     117500 :     tk::real d3 = lookup( cen3(depvar,c+ncomp), moments );     // <r^3>
     234                 :            : 
     235 [ +  - ][ -  + ]:     117500 :     if (m<1.0e-8 || m>1.0-1.0e-8) m = 0.5;
     236 [ +  - ][ -  + ]:     117500 :     if (v<1.0e-8 || v>1.0-1.0e-8) v = 0.5;
     237         [ -  + ]:     117500 :     b[c] = bprime[c] * (1.0 - v/m/(1.0-m));
     238                 :            :     //b[c] = bprime[c] * (1.0 - v/M[c]/(1.0-M[c]));
     239                 :     117500 :     k[c] = kprime[c] * v;
     240                 :            :     //b[c] = 1.0;
     241                 :            :     //k[c] = 0.5*v/(m*(1.0-m));
     242                 :            : 
     243         [ -  + ]:     117500 :     if (d < 1.0e-8) {
     244                 :          0 :       std::cout << "d:" << d << " ";
     245                 :            :       d = 0.5;
     246                 :            :     }
     247         [ +  + ]:     117500 :     tk::real R = 1.0 + d2/d/d;
     248                 :     117500 :     tk::real B = -1.0/r[c]/r[c];
     249                 :     117500 :     tk::real C = (2.0+r[c])/r[c]/r[c];
     250                 :     117500 :     tk::real D = -(1.0+r[c])/r[c]/r[c];
     251                 :            :     tk::real diff =
     252                 :     117500 :       B*d/rho2[c] +
     253                 :     117500 :       C*d*d*R/rho2[c]/rho2[c] +
     254                 :     117500 :       D*d*d*d*(1.0 + 3.0*d2/d/d + d3/d/d/d)/rho2[c]/rho2[c]/rho2[c];
     255         [ +  + ]:     117500 :     S[c] = (rho2[c]/d/R +
     256                 :     117500 :             2.0*k[c]/b[c]*rho2[c]*rho2[c]/d/d*r[c]*r[c]/R*diff - 1.0) / r[c];
     257 [ +  + ][ -  + ]:     117500 :     if (S[c] < 0.0 || S[c] > 1.0) {
     258                 :         12 :       std::cout << S[c] << " ";
     259                 :         12 :       S[c] = 0.5;
     260                 :            :     }
     261                 :            :   }
     262                 :      23500 : }
     263                 :            : 
     264         [ -  - ]:          0 : walker::MixMassFracBetaCoeffMonteCarloHomDecay::
     265                 :            : MixMassFracBetaCoeffMonteCarloHomDecay(
     266                 :            :    ncomp_t ncomp,
     267                 :            :    const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type >& bprime_,
     268                 :            :    const std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S_,
     269                 :            :    const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime_,
     270                 :            :    const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2_,
     271                 :            :    const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r_,
     272                 :            :    std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     273                 :            :    std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     274                 :            :    std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     275                 :            :    std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     276                 :            :    std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     277                 :            :    std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     278                 :            :    std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k )
     279                 :            : // *****************************************************************************
     280                 :            : // Constructor: initialize coefficients
     281                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     282                 :            : //! \param[in] bprime_ Vector used to initialize coefficient vector bprime
     283                 :            : //! \param[in] S_ Vector used to initialize coefficient vector S
     284                 :            : //! \param[in] kprime_ Vector used to initialize coefficient vector kprime
     285                 :            : //! \param[in] rho2_ Vector used to initialize coefficient vector rho2
     286                 :            : //! \param[in] r_ Vector used to initialize coefficient vector r
     287                 :            : //! \param[in,out] bprime Coefficient vector to be initialized
     288                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be initialized
     289                 :            : //! \param[in,out] kprime Coefficient vector to be initialized
     290                 :            : //! \param[in,out] rho2 Coefficient vector to be initialized
     291                 :            : //! \param[in,out] r Coefficient vector to be initialized
     292                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be initialized
     293                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be initialized
     294                 :            : // *****************************************************************************
     295                 :            : {
     296 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( bprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     297                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'b''");
     298 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( S_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     299                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'S'");
     300 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( kprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     301                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'kappa''");
     302 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( rho2_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     303                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'rho2'");
     304 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( r_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     305                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'r'");
     306                 :            : 
     307                 :          0 :   bprime = bprime_;
     308                 :          0 :   S = S_;
     309                 :          0 :   kprime = kprime_;
     310                 :          0 :   rho2 = rho2_;
     311                 :          0 :   r = r_;
     312                 :            : 
     313                 :          0 :   b.resize( bprime.size() );
     314                 :          0 :   k.resize( kprime.size() );
     315                 :          0 : }
     316                 :            : 
     317                 :            : void
     318                 :          0 : walker::MixMassFracBetaCoeffMonteCarloHomDecay::update(
     319                 :            :   char depvar,
     320                 :            :   char,
     321                 :            :   char,
     322                 :            :   ctr::DepvarType,
     323                 :            :   ctr::DepvarType /*scalar_solve*/,
     324                 :            :   ncomp_t ncomp,
     325                 :            :   const std::map< tk::ctr::Product, tk::real >& moments,
     326                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     327                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     328                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     329                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     330                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
     331                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
     332                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     333                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k,
     334                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     335                 :            :   tk::real ) const
     336                 :            : // *****************************************************************************
     337                 :            : //  Update coefficients
     338                 :            : //! \param[in] depvar Dependent variable
     339                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     340                 :            : //! \param[in] moments Map of statistical moments estimated
     341                 :            : //! \param[in] bprime Coefficient vector b'
     342                 :            : //! \param[in] kprime Coefficient vector kappa'
     343                 :            : //! \param[in] rho2 Coefficient vector rho2
     344                 :            : //! \param[in] r Coefficient vector r
     345                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be updated
     346                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be updated
     347                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be updated
     348                 :            : //! \details This where the mix mass-fraction beta SDE is made consistent
     349                 :            : //!   with the no-mix and fully mixed limits by specifying the SDE
     350                 :            : //!   coefficients, b and kappa as functions of b' and kappa'. We also
     351                 :            : //!   specify S to force d\<rho\>/dt = 0, where \<rho\> = rho_2/(1+rY).
     352                 :            : // *****************************************************************************
     353                 :            : {
     354                 :            :   using tk::ctr::lookup;
     355                 :            :   using tk::ctr::mean;
     356                 :            :   using tk::ctr::variance;
     357                 :            :   using tk::ctr::ord2;
     358                 :            :   // statistics nomenclature:
     359                 :            :   //   Y = instantaneous mass fraction,
     360                 :            :   //   R = instantaneous density,
     361                 :            :   //   y = Y - <Y>, mass fraction fluctuation about its mean,
     362                 :            :   //   r = R - <R>, density fluctuation about its mean,
     363                 :            :   // <Y> = mean mass fraction,
     364                 :            :   // <R> = mean density,
     365         [ -  - ]:          0 :   for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) {
     366         [ -  - ]:          0 :     tk::real m = lookup( mean(depvar,c), moments );            // <Y>
     367         [ -  - ]:          0 :     tk::real v = lookup( variance(depvar,c), moments );        // <y^2>
     368         [ -  - ]:          0 :     tk::real r2 = lookup( ord2(depvar,c+ncomp), moments );     // <R^2>
     369                 :            : 
     370                 :          0 :     const tk::ctr::Term Y( static_cast<char>(std::toupper(depvar)),
     371                 :            :                            c,
     372                 :          0 :                            tk::ctr::Moment::ORDINARY );
     373                 :          0 :     const tk::ctr::Term R( static_cast<char>(std::toupper(depvar)),
     374                 :            :                            c+ncomp,
     375                 :          0 :                            tk::ctr::Moment::ORDINARY );
     376                 :          0 :     const tk::ctr::Term OneMinusY( static_cast<char>(std::toupper(depvar)),
     377                 :          0 :                                    c+3*ncomp,
     378                 :          0 :                                    tk::ctr::Moment::ORDINARY );
     379                 :            : 
     380         [ -  - ]:          0 :     const auto YR2 = tk::ctr::Product( { Y, R, R } );
     381 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     const auto Y1MYR3 = tk::ctr::Product( { Y, OneMinusY, R, R, R } );
                 [ -  - ]
     382                 :            : 
     383         [ -  - ]:          0 :     tk::real yr2 = lookup( YR2, moments );          // <RY^2>
     384         [ -  - ]:          0 :     tk::real y1myr3 = lookup( Y1MYR3, moments );    // <Y(1-Y)R^3>
     385                 :            : 
     386 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     if (m<1.0e-8 || m>1.0-1.0e-8) m = 0.5;
     387 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     if (v<1.0e-8 || v>1.0-1.0e-8) v = 0.5;
     388         [ -  - ]:          0 :     b[c] = bprime[c] * (1.0 - v/m/(1.0-m));
     389                 :          0 :     k[c] = kprime[c] * v;
     390                 :            :     //b[c] = 1.0;
     391                 :            :     //k[c] = 0.5*v/(m*(1.0-m));
     392                 :            : 
     393         [ -  - ]:          0 :     if (r2 < 1.0e-8) {
     394         [ -  - ]:          0 :       std::cout << "r2:" << r2 << " ";
     395                 :            :       r2 = 0.5;
     396                 :            :     }
     397         [ -  - ]:          0 :     S[c] = (yr2 + 2.0*k[c]/b[c]*r[c]/rho2[c]*y1myr3) / r2;
     398 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     if (S[c] < 0.0 || S[c] > 1.0) {
     399 [ -  - ][ -  - ]:          0 :       std::cout << "S:" << S[c] << " ";
     400                 :          0 :       S[c] = 0.5;
     401                 :            :     }
     402                 :            :   }
     403                 :          0 : }
     404                 :            : 
     405                 :          4 : walker::MixMassFracBetaCoeffHydroTimeScale::
     406                 :            : MixMassFracBetaCoeffHydroTimeScale(
     407                 :            :   ncomp_t ncomp,
     408                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type >& bprime_,
     409                 :            :   const std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S_,
     410                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime_,
     411                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2_,
     412                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r_,
     413                 :            :   std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     414                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     415                 :            :   std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     416                 :            :   std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     417                 :            :   std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     418                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     419         [ -  + ]:          4 :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k )
     420                 :            : // *****************************************************************************
     421                 :            : // Constructor: initialize coefficients
     422                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     423                 :            : //! \param[in] bprime_ Vector used to initialize coefficient vector bprime
     424                 :            : //! \param[in] S_ Vector used to initialize coefficient vector S
     425                 :            : //! \param[in] kprime_ Vector used to initialize coefficient vector kprime
     426                 :            : //! \param[in] rho2_ Vector used to initialize coefficient vector rho2
     427                 :            : //! \param[in] r_ Vector used to initialize coefficient vector r
     428                 :            : //! \param[in,out] bprime Coefficient vector to be initialized
     429                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be initialized
     430                 :            : //! \param[in,out] kprime Coefficient vector to be initialized
     431                 :            : //! \param[in,out] rho2 Coefficient vector to be initialized
     432                 :            : //! \param[in,out] r Coefficient vector to be initialized
     433                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be initialized
     434                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be initialized
     435                 :            : // *****************************************************************************
     436                 :            : {
     437 [ -  + ][ -  - ]:          4 :   ErrChk( bprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     438                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'b''");
     439 [ -  + ][ -  - ]:          4 :   ErrChk( S_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     440                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'S'");
     441 [ -  + ][ -  - ]:          4 :   ErrChk( kprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     442                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'kappa''");
     443 [ -  + ][ -  - ]:          4 :   ErrChk( rho2_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     444                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'rho2'");
     445 [ -  + ][ -  - ]:          4 :   ErrChk( r_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     446                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'r'");
     447                 :            : 
     448         [ +  - ]:          4 :   bprime = bprime_;
     449         [ +  - ]:          4 :   S = S_;
     450         [ +  - ]:          4 :   kprime = kprime_;
     451         [ +  - ]:          4 :   rho2 = rho2_;
     452         [ +  - ]:          4 :   r = r_;
     453                 :            : 
     454         [ +  - ]:          4 :   b.resize( bprime.size() );
     455         [ +  - ]:          4 :   k.resize( kprime.size() );
     456                 :            : 
     457                 :            :   // Extra output besides normal statistics output
     458                 :            :   m_extra_out_filename = "coeff";
     459         [ +  - ]:          4 :   tk::TxtStatWriter sw( m_extra_out_filename );
     460                 :          4 :   std::vector< std::string > names;
     461         [ +  + ]:         24 :   for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) {
     462 [ +  - ][ +  - ]:         40 :     names.push_back( "b" + std::to_string(c+1) );
         [ -  + ][ -  - ]
     463 [ +  - ][ +  - ]:         40 :     names.push_back( "S" + std::to_string(c+1) );
         [ -  + ][ -  - ]
     464 [ +  - ][ +  - ]:         40 :     names.push_back( "k" + std::to_string(c+1) );
         [ -  + ][ -  - ]
     465                 :            :   }
     466         [ +  - ]:          4 :   sw.header( names, {}, {} );
     467                 :            : 
     468         [ +  - ]:          4 :   m_s.resize(ncomp);
     469                 :          4 : }
     470                 :            : 
     471                 :            : void
     472                 :         36 : walker::MixMassFracBetaCoeffHydroTimeScale::update(
     473                 :            :   char depvar,
     474                 :            :   char,
     475                 :            :   char,
     476                 :            :   ctr::DepvarType,
     477                 :            :   ctr::DepvarType /*scalar_solve*/,
     478                 :            :   ncomp_t ncomp,
     479                 :            :   const std::map< tk::ctr::Product, tk::real >& moments,
     480                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     481                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     482                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     483                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     484                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >& hts,
     485                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >& hp,
     486                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     487                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k,
     488                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     489                 :            :   tk::real t ) const
     490                 :            : // *****************************************************************************
     491                 :            : //  Update coefficients
     492                 :            : //! \param[in] depvar Dependent variable
     493                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     494                 :            : //! \param[in] moments Map of statistical moments estimated
     495                 :            : //! \param[in] bprime Coefficient vector b'
     496                 :            : //! \param[in] kprime Coefficient vector kappa'
     497                 :            : //! \param[in] rho2 Coefficient vector rho2
     498                 :            : //! \param[in] r Coefficient vector r
     499                 :            : //! \param[in] hts (Inverse) hydrodynamics time scale (as input from DNS)
     500                 :            : //! \param[in] hp Production/dissipation (as input from DNS)
     501                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be updated
     502                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be updated
     503                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be updated
     504                 :            : //! \param[in] t Physical time at which to update coefficients
     505                 :            : //! \details This where the mix mass-fraction beta SDE is made consistent
     506                 :            : //!   with the no-mix and fully mixed limits by specifying the SDE
     507                 :            : //!   coefficients, b and kappa as functions of b' and kappa'. Additionally,
     508                 :            : //!   we pull in a hydrodynamic timescale from an external function. We also
     509                 :            : //!   specify S to force d\<rho\>/dt = 0, where \<rho\> = rho_2/(1+rY).
     510                 :            : // *****************************************************************************
     511                 :            : {
     512                 :            :   using tk::ctr::lookup;
     513                 :            :   using tk::ctr::mean;
     514                 :            :   using tk::ctr::variance;
     515                 :            :   using tk::ctr::cen3;
     516                 :            :   using tk::ctr::Product;
     517                 :            : 
     518 [ +  + ][ +  + ]:         56 :   if (m_it == 0) for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) m_s[c] = S[c];
     519                 :            : 
     520                 :            :   // Extra output besides normal statistics output
     521                 :         36 :   tk::TxtStatWriter sw( m_extra_out_filename,
     522                 :            :                         g_inputdeck.get< tag::flformat, tag::stat >(),
     523                 :            :                         g_inputdeck.get< tag::prec, tag::stat >(),
     524                 :         36 :                         std::ios_base::app );
     525                 :            : 
     526         [ +  - ]:         36 :   std::vector< tk::real > coeffs( ncomp * 3 );
     527                 :            : 
     528                 :            :   // statistics nomenclature:
     529                 :            :   //   Y = instantaneous mass fraction,
     530                 :            :   //   R = instantaneous density,
     531                 :            :   //   y = Y - <Y>, mass fraction fluctuation about its mean,
     532                 :            :   //   r = R - <R>, density fluctuation about its mean,
     533                 :            :   // <Y> = mean mass fraction,
     534                 :            :   // <R> = mean density,
     535         [ +  + ]:        216 :   for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) {
     536                 :            : 
     537                 :        180 :     const tk::ctr::Term Y( static_cast<char>(std::toupper(depvar)),
     538                 :            :                            c,
     539                 :        180 :                            tk::ctr::Moment::ORDINARY );
     540                 :        180 :     const tk::ctr::Term dens( static_cast<char>(std::toupper(depvar)),
     541                 :            :                               c+ncomp,
     542                 :        180 :                               tk::ctr::Moment::ORDINARY );
     543                 :        180 :     const tk::ctr::Term s1( static_cast<char>(std::tolower(depvar)),
     544                 :            :                             c+ncomp,
     545                 :        180 :                             tk::ctr::Moment::CENTRAL );
     546                 :        180 :     const tk::ctr::Term s2( static_cast<char>(std::tolower(depvar)),
     547                 :        180 :                             c+ncomp*2,
     548                 :        180 :                             tk::ctr::Moment::CENTRAL );
     549                 :            : 
     550 [ +  - ][ +  - ]:        180 :     const auto RY = tk::ctr::Product( { dens, Y } );
                 [ -  - ]
     551         [ +  - ]:        180 :     tk::real ry = lookup( RY, moments );                       // <RY>
     552 [ +  - ][ +  - ]:        180 :     const auto dscorr = tk::ctr::Product( { s1, s2 } );
                 [ -  - ]
     553         [ +  - ]:        180 :     tk::real ds = -lookup( dscorr, moments );                  // b = -<rv>
     554 [ +  - ][ +  - ]:        180 :     tk::real d = lookup( mean(depvar,c+ncomp), moments );      // <R>
     555 [ +  - ][ +  - ]:        180 :     tk::real d2 = lookup( variance(depvar,c+ncomp), moments ); // <r^2>
     556 [ +  - ][ +  - ]:        180 :     tk::real d3 = lookup( cen3(depvar,c+ncomp), moments );     // <r^3>
                 [ -  - ]
     557                 :        180 :     tk::real yt = ry/d;
     558                 :            : 
     559                 :            :     // Sample hydrodynamics timescale and prod/diss at time t
     560                 :            :     auto ts = hydrotimescale( t, hts[c] );  // eps/k
     561                 :            :     auto pe = hydroproduction( t, hp[c] );  // P/eps = (dk/dt+eps)/eps
     562                 :            : 
     563                 :        180 :     tk::real a = r[c]/(1.0+r[c]*yt);
     564                 :        180 :     tk::real bnm = a*a*yt*(1.0-yt);
     565                 :        180 :     tk::real thetab = 1.0 - ds/bnm;
     566                 :            :     tk::real f2 =
     567         [ +  - ]:        180 :       1.0 / std::pow(1.0 + std::pow(pe-1.0,2.0)*std::pow(ds,0.25),0.5);
     568                 :        180 :     tk::real b1 = m_s[0];
     569                 :        180 :     tk::real b2 = m_s[1];
     570                 :        180 :     tk::real b3 = m_s[2];
     571                 :        180 :     tk::real eta = d2/d/d/ds;
     572                 :        180 :     tk::real beta2 = b2*(1.0+eta*ds);
     573                 :        180 :     tk::real Thetap = thetab*0.5*(1.0+eta/(1.0+eta*ds));
     574                 :        180 :     tk::real beta3 = b3*(1.0+eta*ds);
     575                 :        180 :     tk::real beta10 = b1 * (1.0+ds)/(1.0+eta*ds);
     576                 :        180 :     tk::real beta1 = bprime[c] * 2.0/(1.0+eta+eta*ds) *
     577                 :        180 :                   (beta10 + beta2*Thetap*f2 + beta3*Thetap*(1.0-Thetap)*f2);
     578                 :        180 :     b[c] = beta1 * ts;
     579                 :        180 :     k[c] = kprime[c] * beta1 * ts * ds * ds;
     580                 :            :     //b[c] = bprime[c];
     581                 :            :     //k[c] = kprime[c];
     582                 :            :     //b[c] = bprime[c] + 0.25*std::sin(10.0*t);
     583                 :            :     //k[c] = 1.0 + 0.25*std::sin(10.0*t);
     584                 :            :     //k[c] = -(1.0 + std::sin(t)) * (S[c] - 1.0);
     585                 :            : 
     586                 :        180 :     tk::real R = 1.0 + d2/d/d;
     587                 :        180 :     tk::real B = -1.0/r[c]/r[c];
     588                 :        180 :     tk::real C = (2.0+r[c])/r[c]/r[c];
     589                 :        180 :     tk::real D = -(1.0+r[c])/r[c]/r[c];
     590                 :            :     tk::real diff =
     591                 :        180 :       B*d/rho2[c] +
     592                 :        180 :       C*d*d*R/rho2[c]/rho2[c] +
     593                 :        180 :       D*d*d*d*(1.0 + 3.0*d2/d/d + d3/d/d/d)/rho2[c]/rho2[c]/rho2[c];
     594                 :        180 :     S[c] = (rho2[c]/d/R +
     595                 :        180 :            2.0*k[c]/b[c]*rho2[c]*rho2[c]/d/d*r[c]*r[c]/R*diff - 1.0) / r[c];
     596                 :            :     //S[c] = 0.5 + 0.25*std::sin(10.0*t);
     597                 :            : 
     598                 :            :     // Implementation of a constraint for MixDirichlet for S_al to keep
     599                 :            :     // d<rho>/dt = 0 to verify its behavior for beta (binary case). As input
     600                 :            :     // file use mixmassfractbeta_mmS_A0.75.q.
     601                 :            :     // auto R2 = lookup( Product({dens,dens}), moments ); // <R^2>
     602                 :            :     // auto R2Yc = lookup( Product({dens,dens,Y}), moments ); // <R^2Yc>
     603                 :            :     // auto R3Yc = lookup( Product({dens,dens,dens,Y}), moments ); // <R^3Yc>
     604                 :            :     // auto R3Y2c = lookup( Product({dens,dens,dens,Y,Y}), moments ); // <R^3Y^2>
     605                 :            :     // tk::real drYc = -r[c]/rho2[c]*R2;
     606                 :            :     // tk::real drYcYc = -r[c]/rho2[c]*R2Yc;
     607                 :            :     // tk::real drYc2YcYN = 2.0*std::pow(r[c]/rho2[c],2.0)*(R3Yc-R3Y2c);
     608                 :            :     // S[c] = (drYcYc - k[c]/b[c]*drYc2YcYN) / drYc;
     609                 :            : 
     610                 :        180 :     coeffs[ 3*c+0 ] = b[c];
     611                 :        180 :     coeffs[ 3*c+1 ] = S[c];
     612         [ +  - ]:        180 :     coeffs[ 3*c+2 ] = k[c];
     613                 :            :   }
     614                 :            : 
     615                 :            :   // Extra "stat" output of coefficients
     616 [ +  - ][ -  + ]:         72 :   sw.stat( 0, t, coeffs, {}, {} );
         [ -  - ][ -  - ]
     617                 :            : 
     618         [ +  - ]:         36 :   ++m_it;
     619                 :         36 : }
     620                 :            : 
     621                 :          0 : walker::MixMassFracBetaCoeffInstVel::MixMassFracBetaCoeffInstVel(
     622                 :            :   ncomp_t ncomp,
     623                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type >& bprime_,
     624                 :            :   const std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S_,
     625                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime_,
     626                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2_,
     627                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r_,
     628                 :            :   std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& bprime,
     629                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     630                 :            :   std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     631                 :            :   std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     632                 :            :   std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     633                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     634         [ -  - ]:          0 :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k )
     635                 :            : // *****************************************************************************
     636                 :            : // Constructor: initialize coefficients
     637                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     638                 :            : //! \param[in] bprime_ Vector used to initialize coefficient vector bprime
     639                 :            : //! \param[in] S_ Vector used to initialize coefficient vector S
     640                 :            : //! \param[in] kprime_ Vector used to initialize coefficient vector kprime
     641                 :            : //! \param[in] rho2_ Vector used to initialize coefficient vector rho2
     642                 :            : //! \param[in] r_ Vector used to initialize coefficient vector r
     643                 :            : //! \param[in,out] bprime Coefficient vector to be initialized
     644                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be initialized
     645                 :            : //! \param[in,out] kprime Coefficient vector to be initialized
     646                 :            : //! \param[in,out] rho2 Coefficient vector to be initialized
     647                 :            : //! \param[in,out] r Coefficient vector to be initialized
     648                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be initialized
     649                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be initialized
     650                 :            : // *****************************************************************************
     651                 :            : {
     652 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( bprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     653                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'b''");
     654 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( S_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     655                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'S'");
     656 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( kprime_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     657                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'kappa''");
     658 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( rho2_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     659                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'rho2'");
     660 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   ErrChk( r_.size() == ncomp,
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
                 [ -  - ]
     661                 :            :     "Wrong number of mix mass-fraction beta SDE parameters 'r'");
     662                 :            : 
     663         [ -  - ]:          0 :   bprime = bprime_;
     664         [ -  - ]:          0 :   S = S_;
     665         [ -  - ]:          0 :   kprime = kprime_;
     666         [ -  - ]:          0 :   rho2 = rho2_;
     667         [ -  - ]:          0 :   r = r_;
     668                 :            : 
     669         [ -  - ]:          0 :   b.resize( bprime.size() );
     670         [ -  - ]:          0 :   k.resize( kprime.size() );
     671         [ -  - ]:          0 :   m_s.resize(ncomp);
     672                 :          0 : }
     673                 :            : 
     674                 :            : void
     675                 :          0 : walker::MixMassFracBetaCoeffInstVel::update(
     676                 :            :   char depvar,
     677                 :            :   char dissipation_depvar,
     678                 :            :   char /*velocity_depvar*/,
     679                 :            :   ctr::DepvarType /*velocity_solve*/,
     680                 :            :   ctr::DepvarType solve,
     681                 :            :   ncomp_t ncomp,
     682                 :            :   const std::map< tk::ctr::Product, tk::real >& moments,
     683                 :            :   const std::vector< kw::sde_bprime::info::expect::type  >& /*bprime*/,
     684                 :            :   const std::vector< kw::sde_kappaprime::info::expect::type >& kprime,
     685                 :            :   const std::vector< kw::sde_rho2::info::expect::type >& rho2,
     686                 :            :   const std::vector< kw::sde_r::info::expect::type >& r,
     687                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
     688                 :            :   const std::vector< tk::Table<1> >&,
     689                 :            :   std::vector< kw::sde_b::info::expect::type  >& b,
     690                 :            :   std::vector< kw::sde_kappa::info::expect::type >& k,
     691                 :            :   std::vector< kw::sde_S::info::expect::type >& S,
     692                 :            :   tk::real ) const
     693                 :            : // *****************************************************************************
     694                 :            : //  Update coefficients
     695                 :            : //! \param[in] depvar Dependent variable
     696                 :            : //! \param[in] dissipation_depvar Dependent variable of coupled dissipation eq
     697                 :            : //! \param[in] solve Enum selecting whether the full variable or its
     698                 :            : //!   fluctuation is solved for
     699                 :            : //! \param[in] ncomp Number of scalar components in this SDE system
     700                 :            : //! \param[in] moments Map of statistical moments estimated
     701                 :            : //! \param[in] kprime Coefficient vector kappa'
     702                 :            : //! \param[in] rho2 Coefficient vector rho2
     703                 :            : //! \param[in] r Coefficient vector r
     704                 :            : //! \param[in,out] b Coefficient vector to be updated
     705                 :            : //! \param[in,out] k Coefficient vector to be updated
     706                 :            : //! \param[in,out] S Coefficient vector to be updated
     707                 :            : //! \details This where the mix mass-fraction beta SDE is made consistent
     708                 :            : //!   with the no-mix and fully mixed limits by specifying the SDE
     709                 :            : //!   coefficients, b and kappa as functions of b' and kappa'. Additionally,
     710                 :            : //!   we specify the hydrodynamic timescale by coupling to anothe SDE, computing
     711                 :            : //!   the velocity field. We also specify S to force d\<rho\>/dt = 0, where
     712                 :            : //!   \<rho\> = rho_2/(1+rY).
     713                 :            : // *****************************************************************************
     714                 :            : {
     715                 :            :   using tk::ctr::lookup;
     716                 :            :   using tk::ctr::mean;
     717                 :            :   using tk::ctr::variance;
     718                 :            :   using tk::ctr::cen3;
     719                 :            : 
     720 [ -  - ][ -  - ]:          0 :   if (m_it == 0) for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) m_s[c] = S[c];
     721                 :            : 
     722         [ -  - ]:          0 :   for (ncomp_t c=0; c<ncomp; ++c) {
     723                 :            : 
     724                 :            :     tk::real y2 = 0.0;
     725                 :            :     tk::real ts = 1.0;
     726                 :            : 
     727         [ -  - ]:          0 :     if (solve == ctr::DepvarType::FULLVAR) {
     728                 :            : 
     729         [ -  - ]:          0 :       y2 = lookup( variance(depvar,c), moments );       // <y^2>
     730                 :            : 
     731                 :            :       // Access mean turbulence frequency from coupled dissipation model
     732                 :            :       // hydroptimescale: eps/k = <O>
     733         [ -  - ]:          0 :       if (dissipation_depvar != '-') {     // only if dissipation is coupled
     734         [ -  - ]:          0 :         ts = lookup( mean(dissipation_depvar,0), moments );
     735                 :            :       }
     736                 :            : 
     737         [ -  - ]:          0 :     } else if (solve == ctr::DepvarType::FLUCTUATION) {
     738                 :            : 
     739                 :            :       // Since we are solving for the fluctuating scalar, the "ordinary"
     740                 :            :       // moments are really central moments
     741                 :          0 :       auto d = static_cast< char >( std::toupper( depvar ) );
     742                 :            :       tk::ctr::Term y( d, c, tk::ctr::Moment::ORDINARY );
     743 [ -  - ][ -  - ]:          0 :       y2 = lookup( tk::ctr::Product( {y,y} ), moments );       // <y^2>
     744                 :            : 
     745                 :            :       // Access mean turbulence frequency from coupled dissipation model
     746                 :            :       // hydroptimescale: eps/k = <O>
     747         [ -  - ]:          0 :       if (dissipation_depvar != '-') {     // only if dissipation is coupled
     748         [ -  - ]:          0 :         ts = lookup( mean(dissipation_depvar,0), moments );
     749                 :            :       }
     750                 :            : 
     751 [ -  - ][ -  - ]:          0 :     } else Throw( "Depvar type not implemented" );
         [ -  - ][ -  - ]
         [ -  - ][ -  - ]
     752                 :            : 
     753                 :            :     // simple decay for now
     754                 :            :     tk::real beta1 = 2.0;
     755                 :          0 :     b[c] = beta1 * ts;
     756                 :          0 :     k[c] = kprime[c] * beta1 * ts * y2;
     757                 :            : 
     758         [ -  - ]:          0 :     tk::real d = lookup( mean(depvar,c+ncomp), moments );      // <R>
     759         [ -  - ]:          0 :     tk::real d2 = lookup( variance(depvar,c+ncomp), moments ); // <r^2>
     760         [ -  - ]:          0 :     tk::real d3 = lookup( cen3(depvar,c+ncomp), moments );     // <r^3>
     761                 :            : 
     762                 :            :     // force d\<rho\>/dt = 0
     763                 :          0 :     tk::real R = 1.0 + d2/d/d;
     764                 :          0 :     tk::real B = -1.0/r[c]/r[c];
     765                 :          0 :     tk::real C = (2.0+r[c])/r[c]/r[c];
     766                 :          0 :     tk::real D = -(1.0+r[c])/r[c]/r[c];
     767                 :            :     tk::real diff =
     768                 :          0 :       B*d/rho2[c] +
     769                 :          0 :       C*d*d*R/rho2[c]/rho2[c] +
     770                 :          0 :       D*d*d*d*(1.0 + 3.0*d2/d/d + d3/d/d/d)/rho2[c]/rho2[c]/rho2[c];
     771                 :          0 :     S[c] = (rho2[c]/d/R +
     772                 :          0 :            2.0*k[c]/b[c]*rho2[c]*rho2[c]/d/d*r[c]*r[c]/R*diff - 1.0) / r[c];
     773                 :            :   }  
     774                 :            : 
     775                 :          0 :   ++m_it;
     776                 :          0 : }

Generated by: LCOV version 1.14