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Schnittstelle MISKAM-Wind- und Turbulenzfelder für AUSTAL2000


 WinMiskam
... Miskam © für Windows

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



 

 

WinMISKAM-Ergänzungsmodul

"Schnittstelle MISKAM-Wind- und Turbulenzfelder für AUSTAL2000"

 

 

Das TA Luft - Ausbreitungsprogramm AUSTAL2000 ermöglicht es, extern berechnete Strömungs- und Turbulenzfelder für eine TA Luft - Berechnung mit AUSTAL2000 zu benutzen. Hierfür müssen die Strömungs- und Turbulenzfelder jedoch in einem definierten Format vorliegen. Ein Anwendungsfall für extern berechnete Windfelder liegt vor, wenn nach TA Luft der Einfluss von Gebäuden Berücksichtigung zu finden hat.

Mit dem Ergänzungsmodul "Schnittstelle MISKAM-Wind- und Turbulenzfelder für AUSTAL2000" ist es möglich, mit dem Modell MISKAM berechnete Strömungs- und Turbulenzfelder in ein für AUSTAL2000 lesbares Format zu konvertieren und in einer Windfeldbibliothek abzulegen. Die Schnittstelle arbeitet projektbezogen und ermöglicht sowohl die Neuberechnung von Strömungs- und Turbulenzfeldern mit anschließender Konvertierung in eine Windfeldbibliothek für AUSTAL2000 als auch die Konvertierung bereits bestehender MISKAM-Strömungs- und Turbulenzfelder in eine Windfeldbibliothek für AUSTAL2000.

Das Ergänzungsmodul ist direkt in die Basisversion von WinMISKAM integriert und kann direkt über das Menü aufgerufen werden. Mit Hilfe eines "WIZARDs" wird der Anwender in fünf Schritten zur Berechnung der MISKAM-Windfelder mit anschließender Konvertierung der Strömungs- und Turbulenzfelder in das von AUSTAL2000 lesbare Format geführt. Um die Berechnungs- und Konvertierungsschritte später nachvollziehen zu können, werden alle notwendigen Daten und Parameter in einer Projektdatei abgespeichert.

Es besteht die Möglichkeit, zu den MISKAM-Strömungsfeldern auch die Felder der Geschwindigkeitsfluktuationen und Austauschkoeffizienten mit in die Windfeldbibliothek für AUSTAL2000 zu konvertieren.

Da die Modellphysik der Strömungs- und Ausbreitungsmodelle MISKAM und AUSTAL2000 differieren, ergeben sich Einschränkungen im Umgang mit MISKAM-Windfelder für AUSTAL2000-Rechnungen:

  • Das Strömungsmodell in MISKAM rechnet nicht mit den in der TA-Luft vorgeschriebenen Grenzschichtprofilen. Zudem wird eine Winddrehung mit der Höhe NICHT berücksichtigt.
  • Für AUSTAL2000 ist nur ein äquidistantes Rechengitter zulässig. Das bedeutet, dass auch die mit MISKAM berechneten Windfelder im inneren Untersuchungsbereich ein äquidistantes Rechengitter besitzen müssen.
  • MISKAM-Windfelder können nicht für topografisch gegliedertes Gelände berechnet werden. Für diese Fälle ist MISKAM nicht validiert. Nur der Anwendungsfall von Gebäuden in ebenen Gelände wird von der Schnittstelle unterstützt.
  • In MISKAM werden nicht alle in der Natur vorkommenden Stabilitätsklassen physikalisch sinnvoll berücksichtigt. Für neutrale Fälle (dT/dz = 0) ist MISKAM validiert. Für stabile Klassen (dT/dz > 0) ergeben sich physikalisch sinnvolle Ergebnisse. Für labile Klassen (dt/dz < 0) besitzt MISKAM eine unzureichende Modellphysik. Deshalb werden labile Fälle von der Schnittstelle nicht unterstützt.
  • Rechnungen mit genestetem Rechengitter werden von der Schnittstelle bislang nicht unterstützt, da sich der Gesamtrechenaufwand nicht wesentlich minimieren ließe. Prinzipiell wäre es möglich, genestete Rechengitter aus MISKAM in AUSTAL2000 zu verwenden.



Handbuch EM "Schnittstelle MISKAM-Windfelder für AUSTAL2000", pfd-Datei, 0,26 MB)