TRIM-3D: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 8. Dezember 2022, 13:59 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

V. Casulli,G. Lang

Programmpflege

Arbeitsgruppe SIM

Dokumentation/Literatur

siehe unter $PROGHOME/examples/trim3d/

Allgemeine Informationen: Numerische Methoden für Strömungen, Stoff- und Wärmetransport.

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Strukturübersicht

@@ Zeile 12: / Zeile 12: @@
 kurze Wellen<br />
 Advektions-Diffusions-Gleichung<br />
-Salztransport
+Salztransport<br />
-[http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1 mathematisches Verfahren TRIM-3D]
+mathematisches Verfahren [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1  TRIM-3D]
 |kurzbeschreibung=Das auf der Methode der Finiten Differenzen basierende drei-dimensionale mathematische Verfahren [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1 TRIM-3D] dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche.
 Die folgenden physikalischen Prozesse werden von [http://www.baw.de/methoden/index.php5?title=Mathematisches_Verfahren_TRIM-3D&action=edit&redlink=1 TRIM-3D]  berücksichtigt:
@@ Zeile 61: / Zeile 61: @@
 #:Hinweis: Die in diesen Dateien stehenden Informationen werden von der derzeit eingesetzten Programmversion nicht verwendet.
 # (optional) Wehrhöhe-Zeitreihen (Dateityp [[TR2.RBW.BIN.I|tr2.rbw.bin.i]] und Dateityp [[TR2.RBW.BIN|tr2.rbw.bin]])
-# (optional) Windfeld (Dateityp [[TR2.MET.I|tr2.met.bin.i]] und Dateityp [[TR2.MET.BIN|tr2.met.bin]])
+# (optional) Windfeld (Dateityp [[TR2.MET.BIN.I|tr2.met.bin.i]] und Dateityp [[TR2.MET.BIN|tr2.met.bin]])
 # (optional) Anfangszustand (Dateityp [[TR3.RESULT|tr3.result]])
 #:'''TR3first_H:''' Hydrodynamik
 #:'''TR3first_S:''' Salzgehalt
-#  optional) manuell vorgegebener ortsvariabler Anfangszustand (Dateityp [[TR3.DEFFIELDS.DAT|tr3.deffields.dat]])
+#  optional) manuell vorgegebener ortsvariabler Anfangszustand (Dateityp tr3.deffields.dat)
 # (optional) Profil-Topographie (Dateityp [[PROFIL05.BIN|profil05.bin]])
 |ausgabedateien=
@@ Zeile 75: / Zeile 75: @@
 #:'''TR2save_S:''' Salzgehalt
 # 3D-Indexfelder (Dateityp [[TR2.TOPO.BIN.I3D|tr2.topo.bin.i3d]])
-# Druckerdatei mit Informationen über die wesentlichen Parameter sowie den Programmablauf (Dateityp [[TRIM3D.ECHO|trim3d.echo]])
+# Druckerdatei mit Informationen über die wesentlichen Parameter sowie den Programmablauf (Dateityp trim3d.echo)
 # (optional) Datei mit Testausgaben (Dateityp trim3d.trc)
 |methode= -
@@ Zeile 83: / Zeile 83: @@
 |zus_software= -
 |kontakt_original=[mailto:vincenzo.casulli@ing.unitn.it V. Casulli],[mailto:günther.lang@baw.de G. Lang]
-|kontakt_pflege=[mailto:holger.weilbeer@baw.de  H. Weilbeer], [mailto:elisabeth.rudolph@baw.de  E. Rudolph]
+|kontakt_pflege=[mailto:sim.proghome@baw.de Arbeitsgruppe SIM]
 |dokumentation=siehe unter $PROGHOME/examples/trim3d/
 Allgemeine Informationen: [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/programmkennbl_de/pdf/nummeth1.pdf Numerische Methoden für Strömungen, Stoff- und Wärmetransport].
 }}