Vergleich zweier numerischer Verfahren zur Impulsadvektion in einem dreidimensionalen mikroskaligen Strömungsmodell

Abstract

Zwei numerische Verfahren, das Upstream- und das MacCormack-Verfahren, werden im Hinblick auf ihre Eigenschaften bei der Lösung unterschiedlicher Advektionsprobleme verglichen. Das Letztere, welches eine Genauigkeit zweiter Ordnung liefert, wird in den Impulsadvektionsteil des numerischen Strömungsmodells MISKAM implementiert und anhand von Sensitivitätsstudien mit dem Upstream-Verfahren verglichen. Anschließend findet eine Modellevaluierung mit Hilfe von Datensätzen, welche am Hamburger Grenzschichtwindkanal erzeugt wurden, statt. Das Verfahren zeigt bei stabiler thermischer Modellschichtung signifikant veränderte Ergebnisse, deutlich zeigt sich die verringerte numerische Diffusion, vor allem im Bereich von Ecken und Kanten eines Hindernisses.