doublegyre.h

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#ifndef TATOOINE_ANALYTICAL_SYMBOLIC_DOUBLEGYRE_H
#define TATOOINE_ANALYTICAL_SYMBOLIC_DOUBLEGYRE_H
//==============================================================================
#include <tatooine/available_libraries.h>
#if TATOOINE_GINAC_AVAILABLE
#include <tatooine/symbolic_field.h>
//==============================================================================
namespace tatooine::analytical::symbolic {
//==============================================================================
template <typename Real>
struct doublegyre : vectorfield<doublegyre<Real>, Real, 2> {
  using this_type   = doublegyre<Real>;
  using parent_type = field<Real, 2, 2>;
  using parent_type::t;
  using parent_type::x;
  using typename parent_type::pos_type;
  using typename parent_type::symtensor_type;
  using typename parent_type::tensor_type;
 
  explicit doublegyre(const GiNaC::ex& eps   = GiNaC::numeric{1, 4},
                      const GiNaC::ex& omega = 2 * GiNaC::Pi *
                                               GiNaC::numeric{1, 10},
                      const GiNaC::ex& A = GiNaC::numeric{1, 10}) {
    using GiNaC::Pi;
    auto a = eps * sin(omega * t());
    auto b = 1 - 2 * a;
    auto f = a * pow(x(0), 2) + b * x(0);
    this->set_expr(vec<GiNaC::ex, 2>{
        -Pi * A * sin(Pi * f) * cos(Pi * x(1)),
        Pi * A * cos(Pi * f) * sin(Pi * x(1)) * f.diff(x(0))});
  }
 
  //----------------------------------------------------------------------------
  constexpr auto in_domain(const pos_type& x, Real) const -> bool {
    return x(0) >= 0 && x(0) <= 2 && x(1) >= 0 && x(1) <= 1;
  }
};
doublegyre()->doublegyre<double>;
//==============================================================================
}  // namespace tatooine::analytical::symbolic
//==============================================================================
namespace tatooine {
//==============================================================================
template <typename Real>
struct is_field<symbolic::doublegyre<Real>> : std::true_type {};
//==============================================================================
}  // namespace tatooine
//==============================================================================
#endif
#endif