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!> \file scalai.f90
!> \brief Resolution of source term convection diffusion equations
!> for scalars in a time step.
!>
!------------------------------------------------------------------------------

!------------------------------------------------------------------------------
! Arguments
!------------------------------------------------------------------------------
!   mode          name          role
!------------------------------------------------------------------------------
!> \param[in]     nvar          total number of variables
!> \param[in]     nscal         total number of scalars
!> \param[in]     dt            time step (per cell)
!> \param[in]     rtp           calculated variables at cell centers
!>                              (at current and previous time steps)
!> \param[in,out] rtpa          calculated variables at cell centers
!>                              (at current and previous time steps)
!> \param[in]     propce        physical properties at cell centers
!______________________________________________________________________________

subroutine scalai &
 ( nvar   , nscal  ,                                              &
   dt     , rtp    , rtpa   , propce )

!===============================================================================
! Module files
!===============================================================================

use paramx
use numvar
use entsor
use optcal
use cstphy
use cstnum
use lagdim
use pointe
use parall
use ppppar
use ppthch
use coincl
use cpincl
use ppincl
use elincl
use mesh
use atchem
use siream

!===============================================================================

implicit none

! Arguments

integer          nvar   , nscal

double precision dt(ncelet), rtp(ncelet,*), rtpa(ncelet,*)
double precision propce(ncelet,*)

! Local variables

integer          iscal, ivar, iel
integer          ii, iisc, itspdv, icalc, iappel
integer          ispecf

double precision, allocatable, dimension(:) :: dtr
double precision, allocatable, dimension(:) :: viscf, viscb
double precision, allocatable, dimension(:) :: smbrs, rovsdt

! NOMBRE DE PASSAGES DANS LA ROUTINE

integer          ipass
data             ipass /0/
save             ipass

!===============================================================================

!===============================================================================
! 1. Initialization
!===============================================================================

! Allocate temporary arrays for the species resolution
allocate(dtr(ncelet))
allocate(viscf(nfac), viscb(nfabor))
allocate(smbrs(ncelet), rovsdt(ncelet))

ipass = ipass + 1

!===============================================================================
! 2. Handle model or specific physics scalars.
!===============================================================================

if (nscapp.gt.0) then

  ! Initialize variable values from BC's.

  if (ippmod(iphpar).ge.1) then

    call ppinv2(nvar, nscal, dt, rtp, propce)
    !==========

    ! TODO: check that the following loop may be removed, as it is
    !       handled in tridim.
    !
    !       For safety, current values are copied to previous values.
    !       This should not be required, as it is handled before,
    !       but may in fact used in cpflux and a few others.

    if (ipass.eq.1.and.isuite.eq.0) then
      if (nscapp.gt.0) then
        do ii = 1, nscapp
          iscal = iscapp(ii)
          ivar  = isca(iscal)
          do iel = 1, ncelet
            rtpa (iel,ivar) = rtp(iel,ivar)
          enddo
        enddo
      endif
    endif

  endif

! ---> Calculs TS relatifs a la physique du charbon
!      GMDEV1, GMDEV2, GMHET, GMDCH
  if (ippmod(iccoal).ne.-1) then

    call cs_coal_masstransfer &
    !=======================
   ( ncelet , ncel   ,        &
     rtpa   , propce , volume )

  endif

! ---> Calculs TS relatifs a la physique du fuel
!      GAMEVA, GAMHTF

  if (ippmod(icfuel).ne.-1) then

    call cs_fuel_masstransfer &
    !=======================
   ( ncelet , ncel   ,        &
     rtpa   , propce )

  endif

!    ATTENTION : POUR LE CLIPPING AVEC ICLP = 1, IL FAUT

!                QUE LES SCALAIRES SOIENT RESOLUS AVANT
!                LEUR VARIANCE ASSOCIEE






! ---> Boucle sur les scalaires physiques particulieres.
!      On peut imaginer a la place des resolutions couplees.
!      Ici, on ne donne qu'un exemple.

  do ii = 1, nscapp

    iscal = iscapp(ii)
    ivar  = isca(iscal)

    ! ---> Pas de temps (avec facteur multiplicatif eventuel)

    if (cdtvar(ivar).ne.1.d0) then
      do iel = 1, ncel
        dtr(iel) = dt(iel)*cdtvar(ivar)
      enddo
    else
      do iel = 1, ncel
        dtr(iel) = dt(iel)
      enddo
    endif

!     Schema compressible sans choc :
! ---> Traitement special pour la masse volumique,
!                     la temperature et l'energie
!     L'indicateur ISPECF sera non nul si l'on ne doit pas resoudre
!       le scalaire plus bas avec covofi.

    ispecf = 0

    if ( ippmod(icompf).ge.0 ) then

      if ( iscal.eq.itempk ) then
        ispecf = 1
      elseif ( iscal.eq.ienerg ) then
        ispecf = 2
      endif

! ---> Masse volumique : deja resolue
! ---> Temperature     : n'est pas une variable transportee
! ---> Enthalpie       : a resoudre

      if (ispecf.eq.2) then

        call cfener &
        !==========
 ( nvar   , nscal  ,                                              &
   ncepdc , ncetsm ,                                              &
   iscal  ,                                                       &
   icepdc , icetsm , itypsm ,                                     &
   dt     , rtp    , rtpa   , propce ,                            &
   ckupdc , smacel ,                                              &
   viscf  , viscb  ,                                              &
   smbrs  , rovsdt )

      endif

    endif

!     Pour le compressible, on ne resout pas celles deja resolues ou
!       qui ne doivent pas l'etre
!     Pour les autres physiques, on resout les scalaires dans l'ordre
!       (pas de tests a faire)

    if (ispecf.eq.0) then

! ---> Variances et scalaires

!   iscavr dira scalaire/variance
!   itspdv dira si calcul des termes de prod et dissip supplementaires
!         ou non (1 : oui, 0 : non)

!         si iscavr = 0
!           scalaire
!           itspdv = 0
!         sinon
!           variance
!           si iscavr > 0 et iscavr < nscal+1
!             itspdv = 1
!           sinon
!             pour le moment, on s'arrete
!             a terme, les combustionnistes pourront donner leur propre
!               grandeur scalaire associee a la variance et
!               eventuellement reconstruite en dehors de covofi.
!               il faudra alors peut etre declarer des tableaux
!               de travail suppl
!           fin si
!         fin si

      iisc = iscal
      if (iscavr(iisc).eq.0) then
        itspdv = 0
      elseif (iscavr(iisc).gt.0.and.iscavr(iisc).le.nscal) then
        itspdv = 1
      else
        write(nfecra,9000)iisc,iisc,nscal,iscavr(iisc)
        call csexit (1)
      endif


! ---> Appel a covofi pour la resolution

      call covofi                                                 &
      !==========
 ( nvar   , nscal  ,                                              &
   ncepdc , ncetsm ,                                              &
   iisc   , itspdv ,                                              &
   icepdc , icetsm , itypsm ,                                     &
   dtr    , rtp    , rtpa   , propce , tslagr ,                   &
   ckupdc , smacel ,                                              &
   viscf  , viscb  ,                                              &
   smbrs  , rovsdt )


! ---> Versions Electriques
!             Effet Joule
!             Arc Electrique
!             Conduction ionique

!     On calcule ici j, E, j.E reels et imagimaires

      if ( ippmod(ieljou).ge.1 .or.                               &
           ippmod(ielarc).ge.1 .or.                               &
           ippmod(ielion).ge.1       ) then


!     On utilise le  fait que les scalaires sont dans l'ordre
!       H, PotR, [PotI], [A] pour faire le calcul de j, E et j.E
!       apres  la determination de PotR [et PotI].

        icalc = 0
!            On peut y aller apres PotR si on est en arc
!                                         ou en Joule sans PotI

        if (ippmod(ielarc).ge.1.or.ippmod(ieljou).eq.1             &
             .or.ippmod(ieljou).eq.3) then
          if (iscal.eq.ipotr) then
            icalc = 1
          endif
        endif
!     On y va apres PotI si on est en Joule avec PotI
        if (ippmod(ieljou).eq.2 .or. ippmod(ieljou).eq.4) then
          if (iscal.eq.ipoti) then
            icalc = 1
          endif
        endif

        if (icalc.eq.1) then

!     Calcul de j, E et j.E
          iappel = 1

          call elflux(iappel, propce)
          !==========


!     Recalage des variables electriques j, j.E (et Pot, E)

          if ( ielcor .eq.1  .and. ntcabs .gt. 1 ) then

            call elreca(dt, rtp, propce)
            !==========

            call uselrc(nvar, nscal, dt, rtpa, rtp, propce)
            !==========

          endif

        endif

      endif

    endif


! ---> Fin de la Boucle sur les scalaires physiques particulieres.
  enddo
endif


!     On calcule ici A, B, jxB

if (ippmod(ielarc).ge.1) then

!     On utilise le  fait que les scalaires sont dans l'ordre
!       H, PotR, [PotI], [A] pour faire le calcul de A, B, jxB
!       apres la determination et le recalage de j
  iappel = 2

  call elflux(iappel, propce)
  !==========

endif

!===============================================================================
! 3. TRAITEMENT DES SCALAIRES UTILISATEURS STANDARD
!     On voit que meme s'ils sont numerotes en premier, on peut les
!       traiter en dernier si on veut.
!     On peut imaginer aussi de by-passer cette phase si le modele a
!       physique particuliere le demande.
!===============================================================================

if (nscaus.gt.0) then

! Atmospheric chemistry

  if (ichemistry.ge.1) then
    ! Computation of kinetics rates
    call kinrates(rtp, propce)
    !==========
  endif

! ---> Boucle sur les scalaires utilisateur.

  do ii = 1, nscaus

    iscal = ii
    ivar  = isca(iscal)

! ---> Pas de temps (avec facteur multiplicatif eventuel)

    if (cdtvar(ivar).ne.1.d0) then
      do iel = 1, ncel
        dtr(iel) = dt(iel)*cdtvar(ivar)
      enddo
    else
      do iel = 1, ncel
        dtr(iel) = dt(iel)
      enddo
    endif


! ---> Variances et scalaires

!   iscavr dira scalaire/variance
!   itspdv dira si calcul des termes de prod et dissip supplementaires
!         ou non (1 : oui, 0 : non)

!         si iscavr = 0
!           scalaire
!           itspdv = 0
!         sinon
!           variance
!           si iscavr > 0 et iscavr < nscal+1
!             itspdv = 1
!           sinon
!             pour le moment, on s'arrete
!             a terme, les combustionnistes pourront donner leur propre
!               grandeur scalaire associee a la variance et
!               eventuellement reconstruite en dehors de covofi.
!               il faudra alors peut etre declarer des tableaux
!               de travail suppl
!           fin si
!         fin si

    iisc = iscal
    if (iscavr(iisc).eq.0) then
      itspdv = 0
    elseif (iscavr(iisc).gt.0.and.iscavr(iisc).le.nscal) then
      itspdv = 1
    else
      write(nfecra,9000)iisc,iisc,nscal,iscavr(iisc)
      call csexit (1)
    endif


! ---> Appel a covofi pour la resolution

    call covofi                                                   &
    !==========
 ( nvar   , nscal  ,                                              &
   ncepdc , ncetsm ,                                              &
   iisc   , itspdv ,                                              &
   icepdc , icetsm , itypsm ,                                     &
   dtr    , rtp    , rtpa   , propce , tslagr ,                   &
   ckupdc , smacel ,                                              &
   viscf  , viscb  ,                                              &
   smbrs  , rovsdt )


! ---> Fin de la Boucle sur les scalaires utilisateurs.
  enddo

  ! Atmospheric gaseous chemistry
  ! Resolution of chemical evolution of species
  if (ichemistry.ge.1) then
    call compute_gaseous_chemistry(dt, rtpa, rtp)
  endif

  ! Atmospheric aerosol chemistry
  if (iaerosol.eq.1) then
    call compute_siream(dt, rtp, propce)
  endif
endif

! Free memory
deallocate(dtr)
deallocate(viscf, viscb)
deallocate(smbrs, rovsdt)

!===============================================================================
! 4.  FORMATS
!===============================================================================

#if defined(_CS_LANG_FR)

 9000 format(                                                     &
'@                                                            ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@                                                            ',/,&
'@ @@ ATTENTION : ARRET A LA RESOLUTION DES SCALAIRES         ',/,&
'@    =========                                               ',/,&
'@    SCALAIRE NUMERO ',I10                                    ,/,&
'@    ISCAVR(',I10   ,') DOIT ETRE UN ENTIER                  ',/,&
'@      POSITIF OU NUL ET                                     ',/,&
'@      INFERIEUR OU EGAL A NSCAL = ',I10                      ,/,&
'@    IL VAUT ICI ',I10                                        ,/,&
'@                                                            ',/,&
'@  Le calcul ne peut etre execute.                           ',/,&
'@                                                            ',/,&
'@  Si ISCAVR(I) est nul, le scalaire I n est pas une variance',/,&
'@  Si ISCAVR(I) est positif, le scalaire I est une variance :',/,&
'@    il s agit de la variance des fluctuations du scalaire J ',/,&
'@    dont le numero est ISCAVR(I)                            ',/,&
'@                                                            ',/,&
'@  Verifier les parametres.                                  ',/,&
'@  Contacter l''assistance.                                  ',/,&
'@                                                            ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@                                                            ',/)

#else

 9000 format(                                                     &
'@                                                            ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@                                                            ',/,&
'@ @@ WARNING: ABORT WHILE SOLVING SCALARS EQUATIONS          ',/,&
'@    ========                                                ',/,&
'@    SCALAR NUMBER ',I10                                      ,/,&
'@    ISCAVR(',I10   ,') MUST BE A POSITIVE OR NULL INTEGER   ',/,&
'@      AND LOWER OR EQUAL THAN NSCAL = ', I10                 ,/,&
'@    ITS VALUE IS ',I10                                       ,/,&
'@                                                            ',/,&
'@  The calculaton will not be run.                           ',/,&
'@                                                            ',/,&
'@  If ISCAVR(I) is null, the scalar I is not a variance      ',/,&
'@  If ISCAVR(I) is positive, the scalar I is a variance:     ',/,&
'@    it is the variance of the fluctuations of the scalar J  ',/,&
'@    whose number is ISCAVR(I)                               ',/,&
'@                                                            ',/,&
'@  Check parameters.                                         ',/,&
'@  Contact support.                                          ',/,&
'@                                                            ',/,&
'@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@',/,&
'@                                                            ',/)

#endif

!----
! FIN
!----
return

end subroutine
