UNTRIM2
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Basisinformationen
Programm-Name
untrim2
Version
1.x / Dezember 2010
Beschreibung
Dezember 2010
Stichworte
numerische Simulation
Finite Differenzen
Finite Volumen
SubGrid-Technologie
unstrukturiertes orthogonales Gitter
zwei-dimensional, drei-dimensional
instationär, nichtlinear
hydrostatisch, nicht-hydrostatisch
reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)
Tidedynamik (lange Wellen)
Transport konservativer Substanzen (Salz, Temperatur, Schwebstoff, Tracer)
Zwei-Gleichungs Turbulenzmodellierung
mathematisches Verfahren UNTRIM2
Sub-Modell Dichteberechnung EQS
Sub-Modell Mischungswegmodellierung MIX
Sub-Modell Sinkgeschwindigkeitsmodellierung SV
Sub-Modell Morphodynamik SEDIMORPH (teilweise implementiert)
Sub-Modell Baggern und Verklappen DredgeSim (noch nicht implementiert)
Sub-Modell kurze Wellen (Seegang) K-Modell (noch nicht implementiert)
portable SMP-Programmierung mit OpenMP
Kurzbeschreibung
Methode
Das auf der Methode der Finiten Differenzen / Finite Volumen basierende zwei- und drei-dimensionale mathematische Verfahren UNTRIM2 dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu klassischen Finite Differenzen Verfahren arbeitet UNTRIM2 auf einem unstrukturierten orthogonalen Gitter. Die Topografie des Modellgebietes kann mit Hilfe der SubGrid-Technolgie unterhalb der Auflösung des Berechnungsgitters mit großer Genauigkeit beschrieben werden.
Physikalische Prozesse
Die folgenden physikalischen Prozesse werden von UNTRIM2 derzeit berücksichtigt:
- reynoldsgemittelte Navier-Stokes-Gleichung (RANS)
- lokale Beschleunigung (Massenträgheit)
- advektive Beschleunigung
- Coriolisbeschleunigung
- barotroper Druckgradient
- barokliner Druckgradient
- hydrostatische oder nicht-hydrostatische Druckverteilung
- horizontale turbulente Viskosität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
- turbulente Viskosität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
- Bodenreibung
- Impulseintrag durch den Wind
- Quellen und Senken
- zeitvariable Bodenevolution
- Körperkräfte durch Seegang
- Transport konservativer Substanzen
- lokale Veränderung
- advektiver Transport durch die Strömung
- optionaler flux limiter : Minmod, van Leer oder Superbee
- horizontale turbulente Diffusivität (lokal isotrop, zeit- und ortsvariabel)
- turbulente Diffusivität in Vertikalrichtung unter Berücksichtigung der vertikalen Dichteschichtung
- Sinkgeschwindigkeit, Deposition und Erosion (bei Schwebstoffen)
- Quellen und Senken
- Senken mit unmittelbarer Wiedereinleitung an einem anderen Ort, mit der Möglichkeit zur Abwandlung der Einleitungstemperatur sowie des Einleitungssalzgehalts gegenüber den entsprechenden Entnahmewerten.
- Turbulenzmodellierung
- konstant
- Mischungsweg (verschiedene Ansätze)
- Zwei-Gleichungs-Modell (turbulente kinetische Energie, verallgemeinerte turbulente Längenskala)
Primäre Berechnungsergebnisse
- Wasserspiegelauslenkung der freien Oberfläche
- Lage der Gewässersohle und Bodenevolutionsrate
- Strömungsgeschwindigkeit
- Substanzkonzentration (Salzgehalt, Temperatur, Schwebstoffgehalt, Tracer)
- turbulente kinetische Energie und turbulente Längenskala
- hydrodynamischer Druck
Eingabe-Dateien
- allgemeine Eingabedaten (Datei des Typs untrim2.dat)
- alle anderen Eingabedateien werden in der vorgenannten Eingabesteuerdatei sowie den dort weiter benutzten Steuerdateien beschrieben.
Ausgabe-Dateien
- alle Ergebnisdateien werden in der Eingabesteuerdatei untrim2.dat sowie den dort weiter benutzten Dateien beschrieben.
- Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Datei des Typs untrim2.master.sdr).
- (optional) Datei mit Testausgaben (Datei des Typs untrim2.trc).
Methode
-
Vorlauf-Programme
Nachlauf-Programme
ABDF, GVIEW2D, SGHVIEW2D, VTDK, VVIEW2D, XTRLQ2, ZEITR
Weitere Informationen
Programmiersprache
Fortran90
zusätzliche Software
-
Originalversion
Programmpflege
E. Rudolph, A. Sehili, H. Weilbeer
Dokumentation/Literatur
- siehe $PROGHOME/examples/untrim2009/
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