Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MISKAM – aktueller Entwicklungsstand und weitere Perspektiven.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MISKAM – aktueller Entwicklungsstand und weitere Perspektiven."—  Präsentation transkript:

1 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MISKAM – aktueller Entwicklungsstand und weitere Perspektiven Joachim Eichhorn Institut für Physik der Atmosphäre, Universität Mainz WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 Garmisch-Partenkirchen

2 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Übersicht MISKAM allgemein MISKAM 5.02 MISKAM 6 Evaluierung Ausblick

3 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Dreidimensionales, nichthydrostatisches Strömungsmodell k- Turbulenzmodell, modifiziert nach Kato & Launder (1993) bzw. Lopez (2002) Einfache numerische Verfahren, lauffähig auf Standard-PC ~ 100 Anwender in Europa MISKAM allgemein

4 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Änderungen gegenüber Version 5.01: –Feinere Vertikalauflösung durch erhöhte Anzahl von Gitterpunkten möglich Vorher maximal 199 Punkte für Initialisierung, jetzt maximal 399 Behandlung sehr hoher Gebäude möglich Keine Veränderung für bisher verwendete Konfigurationen MISKAM 5.02

5 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Änderungen gegenüber Version 5.01 : –Zeitschritt-Splitting bei der Turbulenzberechnung (löst alle -?- bisherigen Konvergenzprobleme des Strömungsmodells, auch bei sehr großen und komplexen Konfigurationen.) Berechnung von k und in zwei Halbschritten mit jeweils halbiertem Zeitschritt Keine Eingriffe seitens des Anwenders erforderlich MISKAM 5.02

6 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Änderungen gegenüber Version 4.x: –Vegetation –Impulsbehaftete Quellen –Verbesserte Kontrollausgaben Ausführliche Protokolldatei *.prs Undokumentiert: Ausgabe von Zeitreihen –Kontrollierter Simulationsabbruch MISKAM 5.02

7 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Optionale Verwendung eines Prädiktor-Korrektor- Advektionsschemas ( MacCormack, 1969) für den Impulstransport Optionale Verwendung eines korrigierten Upstream- Schemas (MPDATA-Schema, Smolarkiewicz, 1989) für den Transport von Skalaren ( k, ) Marginale Fehlerkorrekturen MISKAM 6

8 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MacCormack-Schema arithm. Mittel aus upstream- und downstream-Schritt ergibt Lösung der Advektionsgleichung. Genauigkeit 2. Ordnung besonders geeignet für Impulstransport ( Mendez-Nunez & Caroll, 1993)

9 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MacCormack-Schema downstream upstream Lösung

10 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MPDATA-Schema zunächst upstream-Advektion von Skalaren Berechnung einer Anti-Diffusionsgeschwindigkeit v d zur Korrektur der numerischen Diffusion erneuter upstream-Schritt unter Verwendung von v d bereits seit MISKAM 3.x im Ausbreitungsmodell implementiert Genauigkeit 2. Ordnung

11 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Evaluierung Durchgeführt gemäß VDI-RL 3783/9 für beide Versionen Version 6 erforderte Korrektur des Stationaritätskriteriums bei 2d-Rechnungen, wird vom Programm automatisch vorgenommen Ergebnisse für beide Versionen positiv

12 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Trefferquoten, alle Werte 6.00 (5.02) Testfalluvw C1 (Balken)86 (87)./.96 (95) C3 (Würfel, 270°)94 (93)98 (97)93 (93) C4 (Würfel, 225°)85 (86)76 (77)81 (86)

13 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Trefferquoten, alle Werte 6.00 (5.02) Testfalluvw C5 (Quader)77 (78)90 (88)87 (86) C6 (Mehrere Gebäude)92 (93)68 (67)81 (81)

14 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Trefferquoten, Nahbereich 6.00 (5.02) Testfalluvw C1 (Balken)86 (71)./.96 (90) C3 (Würfel, 270°)90 (88)96 (94)88 (87) C4 (Würfel, 225°)76 (74)62 (63)66 (66)

15 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Trefferquoten, Nahbereich 6.00 (5.02) Testfalluvw C5 (Quader)74 (75)86 (83)79 (78) C6 (Mehrere Gebäude)n.a. (n.a.)

16 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Würfel, Diagonalanströmung 6.00 (5.02) Anströmrichtunguvw 225°76 (74)62 (63)66 (66) 223°76 (74)68 (67)67 (66) Anströmung im Windkanal nicht exakt diagonal Drehung im Mittel -2°

17 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Evaluierung Keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Versionen Näheres: Mittwoch, 16 Uhr Klare Empfehlung zu Verwendung der Version 6 wegen größerer Belastbarkeit der Ergebnisse (Upstream-Schema ist unumstritten veraltet und ungenau)

18 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Ausblick Vorgesehene Erweiterungen des Modells: Randprofile unter Berücksichtigung von Umgebungsbebauung (siehe UAQ 2005, Valencia), wird noch in MISKAM 6 implementiert. Dachschrägen, Topographie? Wärmegleichung, Feuchtetransport Lagrange-Ausbreitungsmodell LES

19 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Randprofile Einführung der Verdrängungshöhe in analytische Profile Adaptation durch 2d- Rechnung Verwendung des adaptierten Profils als Rand- und Anfangsprofil

20 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Randprofile

21 Randprofile Ergebnisvergleich, Trefferquoten im Vergleich zum Gesamtgebiet Wind- Komponente Verkleinertes Gebiet Verkleinertes Gebiet, modifizierte Profile u70 %77 % v67 %73 % w60 %75 %

22 MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen Randprofile CPU-Zeiten Gesamtgebiet: 4000 sec Verkleinertes Gebiet, bisherige Initialisierung1600 sec Verkleinertes Gebiet, modifizierte Randprofile 1370 sec


Herunterladen ppt "MISKAM – Stand und Perspektiven WinMISKAM-Benutzertreffen – 24. April 2007 – Garmisch-Partenkirchen MISKAM – aktueller Entwicklungsstand und weitere Perspektiven."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen