TRIM-3D: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 1. Juni 2010, 13:33 Uhr
Basisinformationen
Programm-Name
TRIM-3D
Version
4.x / Januar 2001
Beschreibung
Oktober 2001
Stichworte
numerische Simulation
Finite Differenzen Methode
drei-dimensional, instationär, nichtlinear
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch
Navier-Stokes-Gleichung, Reynolds-Gleichung
Tidedynamik, kurze Wellen
kurze Wellen
Advektions-Diffusions-Gleichung
Salztransport
mathematisches Verfahren TRIM-3D
Kurzbeschreibung
Das auf der Methode der Finiten Differenzen basierende drei-dimensionale mathematische Verfahren TRIM-3D dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Die folgenden physikalischen Prozesse werden von TRIM-3D berücksichtigt:
- Reynolds-Gleichung (zeitlich gemittelte Navier-Stokes-Gleichung)
- lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
- advektive Beschleunigung
- Coriolisbeschleunigung
- barotroper Druckgradient
- barokliner Druckgradient
- hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
- turbulente Diffusion in Horizontalrichtung
- turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
- Bodenreibung
- Impulseintrag durch den Wind
- zeitvariable Höhenlage von Sohlschwellen
- Transport von gelösten Substanzen im Wasserkörper
- lokale Veränderung der Konzentration
- advektiver Transport durch die Strömung
- turbulente Diffusion in Horizontalrichtung
- turbulente Diffusion in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
Die horizontale turbulente Diffusion wird durch konstante Koeffizienten beschrieben.
Mit Hilfe des mathematischen Verfahrens TRIM-3D können die folgenden Größen berechnet werden:
- Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
- Strömungsgeschwindigkeit
- Salzgehalt
- vertikale turbulente Wirbelviskosität
- vertikale turbulente Wirbeldiffusivität
- hydrodynamischer Druck
- Dichte des Wassers
- Bodenschubspannung
- Windschubspannung
Eine ausführliche Beschreibung in der Form eines Standard Validierungs Dokumentes liegt derzeit für das mathematische Verfahren TRIM-3D leider noch nicht vor.
Eingabe-Dateien
Mehrere Eingabedateien sind mit denen des mathematischen Verfahrens TRIM-2D identisch.
- allgemeine Eingabedaten (Dateityp trim3d.dat)
- allgemeine Eingabedaten Geschiebetransport (Dateityp trim2d.bed.dat)
- Hinweis: Die in dieser Datei stehenden Informationen werden von der derzeit eingesetzten Programmversion nicht verwendet.
- Topographie und Indexfelder (Dateityp tr2.topo.bin.ind)
- Hydrodynamik-Randwertzeitreihen (Dateityp tr2.rbh.bin.i und Dateityp tr2.rbh.bin)
- (optional) Salzgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp tr2.rbs.bin.i und Dateityp tr2.rbs.bin)
- Hinweis: Derzeit können nur über die Wassertiefe konstante Randwerte des Salzgehalts vorgegeben werden.
- (optional) Schwebstoffgehalts-Randwertzeitreihen (Dateityp tr2.rbc.bin.i und Dateityp tr2.rbc.bin)
- Hinweis: Die in diesen Dateien stehenden Informationen werden von der derzeit eingesetzten Programmversion nicht verwendet.
- (optional) Wehrhöhe-Zeitreihen (Dateityp tr2.rbw.bin.i und Dateityp tr2.rbw.bin)
- (optional) Windfeld (Dateityp tr2.met.bin.i und Dateityp tr2.met.bin)
- (optional) Anfangszustand (Dateityp tr3.result)
- TR3first_H: Hydrodynamik
- TR3first_S: Salzgehalt
- optional) manuell vorgegebener ortsvariabler Anfangszustand (Dateityp tr3.deffields.dat)
- (optional) Profil-Topographie (Dateityp profil05.bin)
Ausgabe-Dateien
- (optional) Dateien mit Berechnungsergebnissen (Dateityp tr3.result)
- (optional) Zeitserien der Berechnungsergebnisse an Sonderknoten (Dateityp knoerg.bin)
- (optional) Berechnungsergebnisse auf Profilen (Dateien des Typs dirz.bin.r, dirz.bin.i und dirz.bin)
- (optional) Sicherung des Systemzustands in regelmäßigen Zeitabständen (Dateityp tr3.result)
- TR2save_H: Hydrodynamik
- TR2save_S: Salzgehalt
- 3D-Indexfelder (Dateityp tr2.topo.bin.i3d)
- Druckerdatei mit Informationen über die wesentlichen Parameter sowie den Programmablauf (Dateityp trim3d.echo)
- (optional) Datei mit Testausgaben (Dateityp trim3d.trc)
Methode
-
Vorlauf-Programme
FD2MET, TR2LQ2, TR2VOR, TR2RND, TR3RND (in Vorbereitung)
Nachlauf-Programme
ADCP2PROFILE, DIDAMERGE, DIDAMINTQ, DIDAMINTZ, DIDARENAME, DIDASPLIT, ENERF, GVIEW2D, LQ2PRO, PGCALC, TIDKEN, TR2GEOM, TR3DIDA, TR3KACHEL, TR3MODATE, TRIMKACH, TRVZR, VTDK, VVIEW2D, XTRDATA, ZEITR
Weitere Informationen
Programmiersprache
Fortran90
zusätzliche Software
-
Originalversion
Programmpflege
Dokumentation/Literatur
siehe unter $PROGHOME/examples/trim3d/
Allgemeine Informationen: Numerische Methoden für Strömungen, Stoff- und Wärmetransport.
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