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WinMISKAM


Häufig gestellte Fragen
und ihre Antworten

Hier finden Sie Fragen und Antworten zu dem Programm WinMISKAM

WinMiskam
... Miskam © für Windows

© Dr. J. Eichhorn, Arbeitsgruppe Stadtklima, Institut für Physik der Atmosphäre, Johannes Gutenberg-Universität, D-55099 Mainz

 

Frage 8 (15.06.2016): Die aktuelle Version von WinMISKAM bietet die Möglichkeit, entweder mit dem Potenzgesetz oder mit dem logarithmischen Gesetz von Höhe der meteorologischen Messung auf die Referenzhöhe von 100m hochzurechnen. Welche Methode wird empfohlen?

Antwort: Das Hochrechnen mit dem logarithmischen Windprofil unter Angabe der Rauhigkeitslänge und der Verdrängungshöhe ist gegenüber dem Hochrechnen mit Potenzgesetz vorzuziehen, hierzu folgende Erläuterung: Windprofile nach dem Potenzgesetz haben ihren Ursprung aus Anströmwindprofil-Messungen im Windkanal. Das logarithmische Windprofil ergibt sich hingegen als exakte Lösung in Bodennähe aus den Impuls-Erhaltungsgleichungen unter der Annahme der horizontalen Homogenität und für gewisse Annahmen für die turbulenten Flüsse. Da MISKAM dieselben Annahmen zu Grunde legt, ergibt sich zum Beispiel bei MISKAM an einem Einströmrand ebenso ein logarithmisches Profil. Wird somit für die Verdrängungshöhe am Anemometerstandort der Wert 0m und für  am Anemometerstandort derselbe Wert wie in der INI-Datei (siehe Menüpunkt „Parameter“ für Eingabegröße "Rauigkeitslänge" im Bereich „Startparameter“) gewählt, wäre das gleichbedeutend mit der Vorstellung, dass der Anemometerstandort sich jeweils direkt am MISKAM-Einströmrand befindet. Hierbei ist zu beachten, dass der Einströmrand bei verschiedenen Anströmrichtungen an verschiedenen Seiten des MISKAM-Berechnungsgebietes liegt.

Frage 7 (21.05.2014): In der Parameterdatei von MISKAM (=*.ini-Dateien) muss eine Rauigkeitslänge angegeben werden. Gilt für diesen Wert die selbe Einschränkung wie für die Bodenrauigkeit, bei der der Wert maximal 25% von der vertikalen Maschenweite der bodennächsten Schicht sein darf? 

Antwort: Ja, es gilt die selbe Einschränkung. 

Frage 6 (14.04.2014): Welche Vorteile bietet die 64-bit-Version von MISKAM im Vergleich zur bisherigen 32-bit-Version?

Antwort: Bei der bisherige 32-bit-Version war die Anzahl der Gitterpunkte begrenzt durch den maximalen Adressraum von 2 Gybte, der nicht überschritten werden konnte auch wenn der PC mehr RAM hat. Somit war bei der 32-bit-Version die maximale Anzahl von Gitterpunkten auf ca. 350x350x40 begrenzt. Bei der 64-bit-Version von MISKAM besteht diese Grenze nicht mehr. Die maximale Anzahl von Gitterpunkten wird bei der 64-bit-Version von MISKAM vielmehr begrenzt durch die Hardwareausstattung (RAM) des PCs und natürlich auch von der Zeit bis zu der Simulationsergebnisse vorliegen müssen.   

Frage 5 (25.11.2011): Auf Ihrer Homepage berichten Sie von einen Update von MISKAM 6.1 vom 12.11.2011. Wann bekomme ich diese MISKAM-Version und was war in MISKAM 6.1 vom 27.02.2011 falsch?

Antwort: Kunden mit Wartungvertrag erhalten im Dezember 2011 die aktuelle Version von WinMISKAM (Version 2011.4.3.1) mit MISKAM 6.1, Stand 12.11.2011. MISKAM 6.1 vom 27.02.2011 ist bei Rechnungen mit Vegetation, die bis zum Boden reicht, abgestürtzt. Außerdem hat MISKAM 6.1 vom 27.02.2011 Probleme alte INP-Dateien, die für die Version 5.02 und früher erstellt wurden, zu verarbeiten. Werden die alten INP-Dateien mit WinMISKAM ab Version 2011 geladen und nochmals unverändert abgespeichert, tritt das Problem nicht auf.    

Frage 4 (10.11.2009): Derzeit ist MISKAM 5.02a vom März 2007 ist aktuelle Version. Auf Konferenzbeiträgen von Herrn Dr. Eichhorn habe ich schon von MISKAM 6 gelesen. Wann erhalten WinMISKAM-Benutzer diese Version und was ist besser in dieser Version.

Antwort: Bis zur Version 5 wurde in den Erhaltungsgleichungen für Impuls sowie für die Turbulenzgrößen die Advektion mit einem einfachen Upwind-Schema diskretisiert. Dieses Verfahren ist numerisch stabil enthält jedoch numerische Diffusion. In der Version 6 wird die Advektion für Impuls mit einem MacCormack-Schema, die Advektion für Turbulenzgrößen mit den MPDATA-Schema von Smolarkievicz behandelt. Die Trefferquoten der in VDI-Richtlinie 3783 Blatt 9 beschriebenen Validierungsdatensätze haben sich gegeüber der Version 5 verbessert. Die Version 6 befindet sich in der Testphase und wird zur Jahreswende 2009/2010 den WinMISKAM-Kunden zur angeboten. Für Kunden mit Wartungsvertrag wird diese Version kostenfrei sein.
Frage 3 (03.09.2002): MISKAM legt ab der Version 4 um das Rechengebiet jeweils einen Kragen von 5 Randmaschen. Wenn ich eine MISKAM-Rechnung mit WinMISKAM starte, gibt es beim Dialog "MISKAM-Version" bei "Seitenränder" die Einstellung "Default".

Was verbirgt sich hinter dieser Einstellung?

Antwort: Die Default-Einstellung betrifft die Gitterspreizung der jeweils 5 zusätzlichen Randzellen und eine Festlegung wie Gebäude auf diesem Rand behandelt werden.
Von den zusätzlichen 5 Randmaschen sind die drei inneren nicht-äquidistant und die beiden äußeren äquidistant. Die Gitterspreizung der drei inneren Randzellen wird berechnet aus dem Verhältnis der Maschenweiten der vom Benutzer definierten jeweils äußersten Randzelle zu der Randzelle die sich weiter innen anschließt. Die sich für die dritte Randzelle ergebende Maschenweite wird auch für die vierte und fünfte Randzelle verwendet. Beispiel: Am linken Rand sei die Maschenweite 10m. Die nächste Masche hat die Maschenweite 8m. Das Verhältnis ist somit 1,25. Somit ergeben sich Maschenweiten für die drei inneren Randzellen von 1,25x10m = 12,5m, 1,25x12,5m = 15,63m und 1,25x15,63 = 19,54m. Die vierte und fünfte Randzelle haben ebenso die Maschenweite 19,54m. Für jeden der vier Seitenränder wird das Spreizungsverhältnis separat gebildet.
In der Default-Einstellung werden KEINE Gebäude auf den jeweils 5 zusätzlichen Randzellen verwendet.


Frage 2 (28.03.2002): Von Herrn Dr. Eichhorn wurde die Empfehlung ausgesprochen, dass die Bodenrauhigkeit zo nicht größer als ein Viertel der untersten Boxhöhe sein soll. Rechnet man z.B. in der untersten Schicht mit einer Schichtdicke von 1m, so kann zo also maximal 0.25 m sein. Dies ist jedoch für ein Stadtgebiet zu klein. Ist die Empfehlung von Herrn Dr. Eichhorn noch aktuell und wenn ja, was macht man in solch einem Fall?

Antwort: Es ist richtig, dass Herr Dr. Eichhorn die o.g. Empfehlung gegeben hat. Bleibt man in diesem Bereich, so wird das logarithmische Windprofil sehr gut durch MISKAM reproduziert. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Einschränkung z.T. zu rigide ist. Tests haben gezeigt, dass MISKAM bis zu Bodenrauhigkeiten von 50 cm (=Niedrige nicht explizit aufgelöste Bebauung, MISKAM-Handbuch Seite 44) bei einer Schichtdicke von 1m in der untersten Schicht mit dem logarithmischen Windprofil zufrieden stellend übereinstimmt. Somit kann mit einer Bodenrauhigkeit zo bis zu der halben untersten Boxhöhe gerechnet werden. Wollte man jetzt z.B eine Bodenrauhigkeiten von 100 cm (=Höhere nicht explizit aufgelöste Bebauung, MISKAM-Handbuch Seite 44) behandeln, so sollte die Maschenweite in der untersten Schicht nicht unter 2m sein. (Angemerkt sei, dass natürlich der Anwender die Verantwortung für die Rechenergebnisse übernimmt, wenn er den von Herrn Dr. Eichhorn empfohlenen Bereich verlässt.)


Frage 1 (14.03.2002): Bei Ausbreitungsrechnungen mit MISKAM kann zwischen den Stationaritätskiterien S1 und S2 gewählt werden. Welches soll gewählt werden?

Antwort: S2 ist das schärfere Kriterium und sollte i.d.R. gewählt werden. Hier wird die relative Änderung, die kleiner als eine vorgegebene Schranke werden muss, lokal gebildet. D.h. auch bei einem großen Rechengebiet mit wenigen Gebäuden in der Mitte wird der stationäre Zustand korrekt berechnet!