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LES-Modelle

In der gutachterlichen Praxis sind prognostische Modelle, wie z.B. MISKAM, das bisher qualitativ beste Werkzeug für die mikroskalige Modellierung. Diese sogenannten RANS-Modelle lösen die Reynolds-gemittelten Navier-Stokes (engl. RANS) Gleichungen.

Die zur Beantwortung von anspruchsvollen Fragestellungen z.B. zum Thema Geruchsstundenhäufigkeit oder Windkomfort benötigten Zeitreihen im Minuten- oder sogar Sekundentakt erfordern hingegen den Einsatz der höherwertigen LES-Modelle. Die Abkürzung LES steht für Large-eddy simulation, dt. auch Grobstruktursimulation.

LES-Modelle liefern ähnlich dem Windkanal Zeitserien und Turbulenzstatistiken, sie können daher im Prinzip als "virtueller Windkanal" betrieben werden. Wie im Windkanal kann die mittlere Strömungs- und Konzentrationsverteilung durch Nachbearbeitung der Simulationsdaten (zeitliche Mittelung der LES-Zeitserien) gewonnen werden. Dank ihrer hochwertigen Modellphysik sind LES-Modelle beispielsweise in der Lage, den Dachwirbel bei der Gebäudeumströmung aufzulösen.

Für turbulenzauflösende bzw. wirbelauflösende Simulationen der zeitabhängigen Strömungs- und Konzentrationsverteilung ergänzen die beiden LES-Modelle OpenFOAM (im LES-Modus) und PALM (Raasch, Uni Hannover) unser Leistungsspektrum, die auf den Unterseiten OpenFOAM bzw. PALM näher beschrieben werden.

Aufgrund des zwar vertretbaren, aber gegenüber konventionellen CFD-Modellen (RANS-Modellen) wie z.B. MISKAM deutlich erhöhten Rechenaufwandes eignen sich LES-Modelle v.a. für Einzelfallbetrachtungen. Dafür steht mit der LES Technik ein innovatives Werkzeug zur Verfügung, das den erhöhten Anforderungen für Gutachten zur Strömungs- und Konzentrationsverteilung im Nahfeld von Gebäuden bei anspruchsvollen Fragestellungen wie z.B. Geruchswahrnehmungshäufigkeit und Windkomfort gerecht wird.