Anwendung von WinMISKAM am Lehrstuhl für Strömungslehre
der TU Budapest im Überblick
III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
III. WinMISKAM BenutzertreffenGarmisch-Partenkirchen
24.04.2007
Dipl.-Ing. Márton Balczówissenschaftliche Mitarbeiter
Technische und Wirtschaftwissenschaftliche Universität Budapest (BME)
Lehrstuhl für Strömungslehre
VortragsinhaltIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
• Vorstellung des Lehrstuhls
• Projekte bearbeitet mit WinMISKAM
• Sonstige Tätigkeiten im Zusammenhang mit MISKAM
• Erweiterte Strömungsanalyse mit Tecplot
• Versuche zur Orographiemodellierung in MISKAM in einem laufenden Projekt
• Zukunftspläne
Vorstellung des LehrstuhlsIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
• Über 20 Mitarbeiter, meist Maschinenbauer, 1 Physiker, 1 Meteorologe• Breites Tätigkeitsfeld: Lüftungstechnik, Energietechnik, Umwelttechnik• Die Mehrheit: Numerische Strömungssimulation mit FLUENT & CFX• 5 Mitarbeiter in der Windkanalgruppe – Betreuung von WinMISKAM
WindkanalgruppeIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
4 WinMISKAM Lizenze (3 Bildungslizenz, 1 Volllizenz) seit 2002.
MISKAM Projekte:
• Diplom- und Studienarbeiten
• Kleine Projekte (z. B. Gutachten auf Anwohnerbeschwerden) (2006: 2 Projekte)
• Infrastrukturprojekte und staatlich bezuschusste Forschungsprogramme (Meist Windkanalmessung und MISKAM Simulationen paralell) (seit 2002: 3 Projekte)
Márton Balczó, 25.11.2005, Karlsruhe
• Neu installierte Gasheizung mit niedrigem Schornstein – Wohnungen in höheren Etagen gefährdet
Kleinprojekt: Gasheizung Plattenbauviertel
Schule
Schornstein
• Fazit: Immissionen sind am Gebädewand auch bei ungünstigen Fällen unbedeutend. (sehr niedrige Emmissionswerte des neuen Kessels)
Kleinprojekt: Gasheizung PlattenbauviertelIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
• Neu- und Umbau eines Stadtteils in Budapest: Windkanalversuche ohne und mit neuen Gebäuden• Windkanalmessung und MISKAM-Simulation
Großprojekt: Millennium City Center
Vergleich Einzelmessungen Vergleich Jahresmittelwert
III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
• Einfluß der neuen Gebäuden auf das CO - Jahresmittelwert in der Abbildung:
Großprojekt: Millennium City Center
Vergleich Konzentration-Jahresmittelwertvor und nach dem Umbau
III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
Sonstige Tätigkeiten mit WinMISKAMIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
MISKAM Benchmark
• Testfall: Windfeldberechnung in Budapest Stadtgebiet 3000x3000m.
Anzahl Rechenzellen 2, 4.5 and 5.9 Millionen.
• Bei Windows XP 64-bit Probleme mit dem Dongle, daher Testläufe mit Windows
XP 32 bit SP1
• Version: MISKAM 5.01
• Maximale Zellanzahl scheint in dieser Version 6 Million zu sein. Über dieser
Grenze stürzt miskam-5.exe ab (2GB virtueller Speicherbedarf erreicht)
• MISKAM selbst kann doppelte Prozessorkern-Funktionen der neuen CPU-
Generation zwar nicht ausnutzen, aber man kann 2 Prozesse auf einem Rechner
starten, damit ist 100%-ige Auslastung möglich.
MISKAM BenchmarkergebnisseIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
Zeitschrittepro Tag
Sonstige Tätigkeiten mit WinMISKAMIII. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
Teilnahme im europäischen Programm COST 732
Bewertung von Ausbreitungsmodellen anhand Vergleiche mit On-site und Windkanalmessungen
MUST Experiment Test Case 1: Anordnung von Transportcontainer auf freiem Gelände
• Im Rahmen dieses Programms führen wir
MISKAM Simulationen mit unterschiedlichen
Rechengittern durch.
• Ein “Best Practice Guideline for MISKAM”
ist in Vorbereitung.
Velocity measurements on fine grid
º Messpunkte Windkanal
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WT v. MISKAM: Fine grid, z=0.9 m
Färbung:Betrag der Geschwindigkeitkomponente U
Orange Vektoren: gemessen
Schwarze Stromlinien: MISKAM
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WT v. MISKAM: Coarse grid, z=1.275 m (close view)III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
Erweiterte Strömungsanalyse mit Tecplot
• Darstellung von Schnitten beliebiger Richtung, Iso-Oberflächen, Stromlinien, usw.zum Verständnis dreidimensionale Strömungsphenomäne
• Datentransfer von MISKAM zu Tecplot ist mit einem Dateikonverter gelöst worden• Tecplot muss separat lizenziert werden.
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Modellierung der Orographie in MISKAM
• Laufender Infrastrukturprojekt Autobahnstrecke M0, Nordabschnitt. (Autobahnring um Budapest, 9 km lang)
• Hügeliges Gelände mit Tunnel und Brücken• In WinMISKAM erstellte Rechengitter werden in einem neu entwickelten Programm
weiterverarbeitet:– Einlesen von . inp Dateien
– Abfrage der Orographie aus einem Datenbank
– Gridden der Orographie
– Verschieben von Gebäuden, Quellen, Vegetation in Z-Richtung auf H0he des Geländes
III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
Modellierung der Orographie in MISKAM
Weitere Schritte:• Erstellung von Zulaufzonen rund um das Untersuchungsgebiet
(Die Strömung muss sanft von der Höhe 0 zur Geländehöhe angehoben werden)
• Zusammenfügen der Zonen• Schreiben der inp-Datei
Untersuchungsgebiet
Zulaufzone West Zulaufzone Nord
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Zukunftspläne
III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
• Tecplot Export als .exe-Datei frei erreichbar zu machen.
• Evtl. Umstellung auf Open-Source Alternativen OpenDX oder ParaView anstatt Tecplot.
• Modellierung der Orographie: Vergleich mit Windkanal –Validierungsdatensätze (Windfeld und Konzentrationsprofile)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
III. WinMISKAM Benutzertreffen, 24.04.2007
Kontakt:
Lehrstuhl für Strömungslehre: www.ara.bme.hu
Theodore von Kármán Windkanallabor: www.karman-wtl.com
Márton Balczó: balczo_ara.bme.hu ( _ =
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