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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
/*#define NR 40 //tamaño de la malla
#define NRHO 20
#define NZ 80*/
int NZ=50;
int NR=10;//antes 4
int NRHO=9;//tiene que ser impar
void write (double temp[NZ][NR][NRHO],double gradcuad[NZ][NR][NRHO], int n);
void write2 (double temp[NZ], int n);
void write3 (double temp[NZ], int n);
void write4 (double temp, int n);
int main (int argc, char* argv[]) {
double k=1;
//double k=0.0000196;
//double k=1.96;
// the three-dimensional temperature array
double temp[NZ][NR][NRHO];
double tempnew[NZ][NR][NRHO];
double gradcuad[NZ][NR][NRHO];
double lineal[NZ];
double linealtemp[NZ];
double entrototal=0;
int steps = 50000;
int contador=0;
double deltaT;
double deltaR;
double deltaRHO;
double deltaZ;
double T2=100;
double tmount=1.00;
//deltaT=(T2-tmount)/steps;
FILE* fout;
// first, we delete the output file because later we will always append
fout = fopen("output1_animation_temp_cylinder_extra2.txt", "w");
fclose(fout);
FILE* fout2;
fout2 = fopen("output1_animation_entro_lineal_cylinder_extra2.txt", "w");
fclose(fout2);
FILE* fout3;
fout3 = fopen("output1_animation_temp_lineal_cylinder_extra2.txt", "w");
fclose(fout3);
FILE* fout4;
fout4 = fopen("output1_animation_entro_total_cylinder_extra2.txt", "w");
fclose(fout4);
printf("Usage: <program> [steps=500]\n");
if (argc > 1) steps = atof(argv[1]);
printf("Using steps=%d\n", steps);
//Boundary conditions
double tempfueradcha[NZ][NR],tempfueraizda[NZ][NR];
//discretitation pongo todo en forma de los 40 y 20 puntos de matriz
double extremR=0.5; //extremo del radio
deltaR=extremR/NR; // punto de paso del radio en la malla
double n;
double extremz=1;
deltaZ=extremz/NZ; // punto de paso en altura en el cilindro
double extremRHO=2*3.1416; //extremo del angulo luego tendré que hacer condiciones de dirichlecht al acabar
deltaRHO=extremRHO/NRHO; // punto de paso en altura en el cilindro
deltaT=0.0001;//////////////////////////////////////////////////////////////AQUI cambiamos el paso temporal de derivación
n=(k*deltaT);
printf("n=%.9f\n", n);
printf("delT=%.9f\n", deltaT);
for (int i=0;i<NZ;i++){ //aqui le doy el valor de temperatura a mi matriz
for (int j=0;j<NR;j++){
for (int g=0;g<NRHO;g++){
temp[i][j][g]=tmount;
//printf("\n resta: %8.4f", temp[i][j][g]);
//printf("\n antes de iterar\n");
}}}
for (int g=0;g<NRHO;g++){ //ahora si las tapas
for (int j=0;j<NR;j++){
if (j<(NR/2)){
temp[0][j][g]=T2;
}
else{
temp[0][j][g]=tmount+4;
}
}}
temp[NZ-1][NR-1][NRHO-1]=T2; //ojoooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
for (int i=0;i<NZ;i++){
for (int j=0;j<NR;j++){ //continuidad de T en rho entre 0 y 2pi A CONSEGUIDO BAJARLO DE 63 A 59 el ampliar radio quiza funciona mal a radio fino
tempfueradcha[i][j]=temp[i][j][0];
tempfueraizda[i][j]=temp[i][j][NRHO-1];
printf("\n antes de iterar");
}}
printf("\n antes de iterar");
//EMPIESA LA ITERACION
for (int s=0;s<25000;s++){//tiempo
// printf("\n s: %8.4d", s);
for (int i=0;i<NZ;i++){//quizá son -2
for (int j=0;j<NR;j++){
for (int g=0;g<NRHO;g++){
if(i>0&&i<NZ-1&&j>0&&j<NR-1&&g>0&&g<NRHO-1){
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j+1][g]+temp[i][j-1][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaR,2))+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*(temp[i][j][g+1]+temp[i][j][g-1]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,2))+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
if(i==(NZ-1)&&j>=0&&j<=NR-1&&g>=0&&g<=NRHO-1){
if (j<(NR/2)){
tempnew[NZ-1][j][g]=tmount+4;//
} else{
tempnew[NZ-1][j][g]=T2;
}
}
if(i==0&&j>=0&&j<=NR-1&&g>=0&&g<=NRHO-1){//aqui estoy editando
//tempnew[0][j][g]=T2;
if (j<(NR/2)){
tempnew[0][j][g]=tmount+4;//
} else{
tempnew[0][j][g]=T2;
}
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==0&&g>=0&&g<NRHO){
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j+1][(((NRHO)/2)*3/4)-1]+temp[i][j-1][(((NRHO)/2)*7/4)-1]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaR,2))+((temp[i][j-1][(((NRHO)/2)/4)-1]+temp[i][j+1][(5*((NRHO)/2)/4)-1]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaR,2)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j>0&&j<NR-1&&g==0){
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j+1][g]+temp[i][j-1][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaR,2))+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*((temp[i][j][g+1]+tempfueraizda[i][j]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,2))+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j>0&&j<NR-1&&g==(NRHO-1)){//probar si funciona con parentesis
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j+1][g]+temp[i][j-1][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaR,2))+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*((tempfueradcha[i][j]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,2))+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==NR-1&&g>0&&g<NRHO-1){// j-1 j
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j-2][g]-temp[i][j-1][g])/pow(deltaR,2))+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*((temp[i][j][g+1]+temp[i][j][g-1]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,2)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==NR-1&&g==NRHO-1){
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j-2][g]-temp[i][j-1][g])/pow(deltaR,2))+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*((tempfueradcha[i][j]+temp[i][j][g-1]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,2)));//+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==NR-1&&g==0){
tempnew[i][j][g]=temp[i][j][g]+n*(((temp[i+1][j][g]+temp[i-1][j][g]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaZ,2))+((temp[i][j-2][g]-temp[i][j-1][g])/pow(deltaR,2))+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*((temp[i][j][g+1]+tempfueraizda[i][j]-2*temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,2)));//+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j>=0&&j<NR&&g==0){
tempfueradcha[i][j]=tempnew[i][j][0];
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j>=0&&j<NR&&g==NRHO-1){
tempfueraizda[i][j]=tempnew[i][j][NRHO-1];
}
if(i==(NZ-1)&&j>=0&&j<=NR-1&&g>=0&&g<=NRHO-1){
if (j<(NR/2)){
tempnew[NZ-1][j][g]=tmount+4;//
} else{
tempnew[NZ-1][j][g]=T2;
}
//tempnew[NZ-1][j][g]=tmount;
}
if(i==0&&j>=0&&j<=NR-1&&g>=0&&g<=NRHO-1){
//tempnew[0][j][g]=T2;
if (j<(NR/2)){
tempnew[0][j][g]=tmount+4;
}
else{
tempnew[0][j][g]=T2;
}
}
}/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
}} //aquí tengo ya mi primera matriz temp para el primer s
if ((contador==5||contador==2)&&s<5500){//escribo una linea de temp en fila en un archivo lineal de temperatura en el tiempo
for (int i=1;i<NZ-1;i++){
int j=2;
int g=2;
linealtemp[i]=tempnew[i][j][g];
//ejecuta la funcion para el nuevo archivo
}
write3 (linealtemp,0);
}
for (int i=0;i<NZ;i++){ //quizá son -2 el del instante actual ya lo actualizo tras todas las iteraciones
for (int j=0;j<NR;j++){
for (int g=0;g<NRHO;g++){
temp[i][j][g]=tempnew[i][j][g];
}}}
//ENTROPÍA en principio funciona SIGUIENTE PASO guardar una línea de producción local de entropía para varios momentos del t y plotear su evolucion
//una sola linea
//ahora queda hacer esto para la linea 2 2 de temperatura y ver su evolucion y hacer la entropía total luego habrá que jugar con las temperaturas del foco
if (contador==5){
for (int i=1;i<NZ-1;i++){
int j=2;
int g=2;
lineal[i]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][((NRHO-1)/2)]-temp[i][j][((NRHO-1)/2)])/pow(deltaZ,1)),2)+pow(((temp[i][j+1][(((NRHO-1)/2)*3/4)]-temp[i][j][(((NRHO-1)/2)*7/4)])/pow(deltaR,1)),2)+pow(((temp[i][j-1][(((NRHO-1)/2)/4)]-temp[i][j+1][(5*((NRHO-1)/2)/4)])/pow(deltaR,1)),2));
entrototal=entrototal+lineal[i];//suma de todas las Z a un tiempo
}
write2 (lineal,0);//ejecuta la funcion para el nuevo archivo
entrototal=deltaZ*entrototal;//multiplico por el paso en Z la suma
write4 (entrototal,0);
entrototal=0;
contador =0;
}
contador =contador+1;
//el caso de la entropia total lo haremos solo para el caso lineal, si no ver como se hace integral al volumen numerica
if(s==621){
printf("\n se esta haciendo");
for (int i=0;i<NZ;i++){//quizá son -2
for (int j=0;j<NR;j++){
for (int g=0;g<NRHO;g++){
if(i>0&&i<NZ-1&&j>0&&j<NR-1&&g>0&&g<NRHO-1){
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaZ,1)),2)+pow(((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaR,1)),2)+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*pow(((temp[i][j][g+1]-temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,1)),2));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==0&&g>=0&&g<NRHO){
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][((NRHO-1)/2)]-temp[i][j][((NRHO-1)/2)])/pow(deltaZ,1)),2)+pow(((temp[i][j+1][(((NRHO-1)/2)*3/4)]-temp[i][j][(((NRHO-1)/2)*7/4)])/pow(deltaR,1)),2)+pow(((temp[i][j-1][(((NRHO-1)/2)/4)]-temp[i][j+1][(5*((NRHO-1)/2)/4)])/pow(deltaR,1)),2));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j>0&&j<NR-1&&g==0){
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaZ,1)),2)+pow(((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaR,1)),2)+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*pow(((temp[i][j][g+1]-temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,1)),2));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j>0&&j<NR-1&&g==(NRHO-1)){//probar si funciona con parentesis
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaZ,1)),2)+pow(((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaR,1)),2)+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*pow(((tempfueradcha[i][j]-temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,1)),2));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==NR-1&&g>0&&g<NRHO-1){// j-1 j
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaZ,1)),2)+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*pow(((temp[i][j][g+1]-temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,1)),2));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==NR-1&&g==NRHO-1){
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaZ,1)),2)+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*pow(((tempfueradcha[i][j]-temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,1)),2));//+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
if(i>0&&i<NZ-1&&j==NR-1&&g==0){
gradcuad[i][j][g]=(k/pow(temp[i][j][g],2))*(pow(((temp[i+1][j][g]-temp[i][j][g])/pow(deltaZ,1)),2)+(1/pow((j*extremR/(NR-1)),2))*pow(((temp[i][j][g+1]-temp[i][j][g])/pow(deltaRHO,1)),2));//+((1/pow((j*extremR/(NR-1)),1))*((temp[i][j+1][g]-temp[i][j][g])/deltaR)));
}
}}}
}
}
printf("\n se acabo jajaja");
write (temp, gradcuad,0);
return 0;
}
void write (double temp[NZ][NR][NRHO], double gradcuad[NZ][NR][NRHO],int n) {
int i, j, g;
FILE* fout;
fout = fopen("output1_animation_temp_cylinder_extra2.txt", "a");
for (i=0; i<NZ; i++) {
for (g=0; g<NRHO; g++) { //escribira una linea con todos los angulos seguidos
for (j=0; j<NR; j++) {
//for (g=0; g<NRHO; g++) {
fprintf(fout, "%.16f\t", temp[i][j][g]);
}}
fprintf(fout, "\n");
}
for (i=0; i<NZ; i++) { //segunda matriz
for (g=0; g<NRHO; g++) { //escribira una linea con todos los angulos seguidos
for (j=0; j<NR; j++) {
//for (g=0; g<NRHO; g++) {
fprintf(fout, "%.16f\t", gradcuad[i][j][g]);
}}
fprintf(fout, "\n");
}
fclose(fout);
} //mas o menos bien lo que pasa es que en los distintos angulos en el radio fluctua la temperatura SOLUCION hacerlo todo en un mismo bucle y definir los limites de lo que se usa ya que lo que estoy viendo son los vestigios de las dos líneas y del centro
void write2 (double temp[NZ], int n) {
int i;
FILE* fout2;
fout2 = fopen("output1_animation_entro_lineal_cylinder_extra2.txt", "a");
for (i=1; i<NZ-1; i++) {
//for (g=0; g<NRHO; g++) {
fprintf(fout2, "%.16f\t", temp[i]); //estarán en linea todas las i y en la sguiente linea las del siguiente instante
}
fprintf(fout2, "\n");
fclose(fout2);
}
void write3 (double temp[NZ], int n) {
int i;
FILE* fout3;
fout3 = fopen("output1_animation_temp_lineal_cylinder_extra2.txt", "a");
for (i=1; i<NZ-1; i++) {
//for (g=0; g<NRHO; g++) {
fprintf(fout3, "%.16f\t", temp[i]); //estarán en linea todas las i y en la sguiente linea las del siguiente instante
}
fprintf(fout3, "\n");
fclose(fout3);
}
void write4 (double temp, int n) {
FILE* fout4;
fout4 = fopen("output1_animation_entro_total_cylinder_extra2.txt", "a");
fprintf(fout4, "%.16f\t", temp); //estarán en linea todas las i y en la sguiente linea las del siguiente instante
fclose(fout4);
}