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       1           0 : // Distributed under the MIT License.
       2             : // See LICENSE.txt for details.
       3             : 
       4             : #pragma once
       5             : 
       6             : #include "DataStructures/DataBox/DataBoxTag.hpp"
       7             : #include "DataStructures/Tensor/TypeAliases.hpp"
       8             : #include "Evolution/Systems/RelativisticEuler/Valencia/TagsDeclarations.hpp"
       9             : #include "NumericalAlgorithms/LinearOperators/PartialDerivatives.hpp"
      10             : #include "PointwiseFunctions/GeneralRelativity/TagsDeclarations.hpp"
      11             : #include "PointwiseFunctions/Hydro/Tags.hpp"
      12             : #include "PointwiseFunctions/Hydro/TagsDeclarations.hpp"
      13             : #include "Utilities/TMPL.hpp"
      14             : 
      15             : /// \cond
      16             : namespace gsl {
      17             : template <typename T>
      18             : class not_null;
      19             : }  // namespace gsl
      20             : 
      21             : class DataVector;
      22             : /// \endcond
      23             : 
      24             : namespace RelativisticEuler::Valencia {
      25             : /*!
      26             :  * \brief Compute the time derivative of the conserved variables for the
      27             :  * Valencia formulation of the relativistic Euler equations.
      28             :  */
      29             : template <size_t Dim>
      30           1 : struct TimeDerivativeTerms {
      31           0 :   struct PressureLapseSqrtDetSpatialMetric : db::SimpleTag {
      32           0 :     using type = Scalar<DataVector>;
      33             :   };
      34             : 
      35           0 :   struct TildeSUp : db::SimpleTag {
      36           0 :     using type = tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>;
      37             :   };
      38           0 :   struct DensitizedStress : db::SimpleTag {
      39           0 :     using type = tnsr::II<DataVector, Dim, Frame::Inertial>;
      40             :   };
      41             : 
      42           0 :   using temporary_tags = tmpl::list<
      43             :       // Flux terms
      44             :       PressureLapseSqrtDetSpatialMetric,
      45             :       hydro::Tags::TransportVelocity<DataVector, Dim, Frame::Inertial>,
      46             : 
      47             :       // Source terms
      48             :       TildeSUp, DensitizedStress,
      49             : 
      50             :       // Need lapse, shift, spatial metric, and inverse spatial metric to be
      51             :       // projected to the boundary for Riemann solvers.
      52             :       gr::Tags::Lapse<DataVector>, gr::Tags::Shift<DataVector, Dim>,
      53             :       gr::Tags::SpatialMetric<DataVector, Dim>,
      54             :       gr::Tags::InverseSpatialMetric<DataVector, Dim>>;
      55             : 
      56           0 :   using argument_tags =
      57             :       tmpl::list<RelativisticEuler::Valencia::Tags::TildeD,
      58             :                  RelativisticEuler::Valencia::Tags::TildeTau,
      59             :                  RelativisticEuler::Valencia::Tags::TildeS<Dim>,
      60             : 
      61             :                  // For fluxes (and maybe sources)
      62             :                  gr::Tags::Lapse<DataVector>, gr::Tags::Shift<DataVector, Dim>,
      63             :                  gr::Tags::SqrtDetSpatialMetric<DataVector>,
      64             :                  hydro::Tags::Pressure<DataVector>,
      65             :                  hydro::Tags::SpatialVelocity<DataVector, Dim>,
      66             : 
      67             :                  // For sources
      68             :                  ::Tags::deriv<gr::Tags::Lapse<DataVector>, tmpl::size_t<Dim>,
      69             :                                Frame::Inertial>,
      70             :                  ::Tags::deriv<gr::Tags::Shift<DataVector, Dim>,
      71             :                                tmpl::size_t<Dim>, Frame::Inertial>,
      72             :                  ::Tags::deriv<gr::Tags::SpatialMetric<DataVector, Dim>,
      73             :                                tmpl::size_t<Dim>, Frame::Inertial>,
      74             :                  gr::Tags::InverseSpatialMetric<DataVector, Dim>,
      75             :                  gr::Tags::ExtrinsicCurvature<DataVector, Dim>,
      76             : 
      77             :                  // For Riemann solvers
      78             :                  gr::Tags::SpatialMetric<DataVector, Dim>>;
      79             : 
      80           0 :   static void apply(
      81             :       gsl::not_null<Scalar<DataVector>*> /*non_flux_terms_dt_tilde_d*/,
      82             :       gsl::not_null<Scalar<DataVector>*> non_flux_terms_dt_tilde_tau,
      83             :       gsl::not_null<tnsr::i<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*>
      84             :           non_flux_terms_dt_tilde_s,
      85             : 
      86             :       gsl::not_null<tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*> tilde_d_flux,
      87             :       gsl::not_null<tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*> tilde_tau_flux,
      88             :       gsl::not_null<tnsr::Ij<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*> tilde_s_flux,
      89             : 
      90             :       // For fluxes
      91             :       gsl::not_null<Scalar<DataVector>*> pressure_lapse_sqrt_det_spatial_metric,
      92             :       gsl::not_null<tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*>
      93             :           transport_velocity,
      94             : 
      95             :       // For sources
      96             :       gsl::not_null<tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*> tilde_s_up,
      97             :       gsl::not_null<tnsr::II<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*>
      98             :           densitized_stress,
      99             : 
     100             :       // For Riemann solvers
     101             :       gsl::not_null<Scalar<DataVector>*> temp_lapse,
     102             :       gsl::not_null<tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*> temp_shift,
     103             :       gsl::not_null<tnsr::ii<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*>
     104             :           temp_spatial_metric,
     105             :       gsl::not_null<tnsr::II<DataVector, Dim, Frame::Inertial>*>
     106             :           temp_inv_spatial_metric,
     107             : 
     108             :       // For fluxes and sources
     109             :       const Scalar<DataVector>& tilde_d, const Scalar<DataVector>& tilde_tau,
     110             :       const tnsr::i<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& tilde_s,
     111             :       const Scalar<DataVector>& lapse,
     112             :       const tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& shift,
     113             :       const Scalar<DataVector>& sqrt_det_spatial_metric,
     114             :       const Scalar<DataVector>& pressure,
     115             :       const tnsr::I<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& spatial_velocity,
     116             : 
     117             :       // For sources
     118             :       const tnsr::i<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& d_lapse,
     119             :       const tnsr::iJ<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& d_shift,
     120             :       const tnsr::ijj<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& d_spatial_metric,
     121             :       const tnsr::II<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& inv_spatial_metric,
     122             :       const tnsr::ii<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& extrinsic_curvature,
     123             : 
     124             :       // For Riemann solvers
     125             :       const tnsr::ii<DataVector, Dim, Frame::Inertial>& spatial_metric);
     126             : };
     127             : }  // namespace RelativisticEuler::Valencia