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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