BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Annika Mayer
(2008):
Modellierung der Windströmung im Lawinenstützverbau mittels der finiten Elemente Software "Femlab".
Diplomarbeit / Masterarbeit,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 187.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Schneeverfrachtung durch Wind hat einen wichtigen Einfluss auf die Lawinengefahr im Alpinen Gelände. Nach einem Überblick über die verschiedenen Modellierungstechniken der Windströmung der letzten Jahrzehnte, wurde im zweiten Teil der Arbeit die Windströmung genauer betrachtet, da sie als Eingangswert für die Schneeverfrachtungsmodellierung steht. Die Modellierung der Windströmung im Lawinenstützverbau mittels der finiten Elmente Software „Femlab“ (Comsol Multiphysics) wurde selbst anhand einiger Simulationen dargestellt. Die finite Elemente Methode ist ein numerisches Berechnungsverfahren zur näherungsweisen Lösung, elliptischer, partieller Differentialrechnungen mit Randbedingungen. Femlab ist ein Softwarepaket, welches komplizierte physikalische Vorgänge, die durch Differenzialrechnungen beschrieben werden können, simuliert. Es wurde ein Strömungsmodell erarbeitet, für das Randbedingungen festgelegt und überprüft werden mussten. Randbedingungen sind konkrete Angaben zum Errechnen der Lösung einer Differentialrechnung. Ziel der Arbeit war es, die Veränderungen der Simulationsresultate durch die Änderung der (1) verschiedenen Grenzbedingungen, (2) verschiedenen Löser, (3) verschiedenen Geschwindigkeiten, (4) verschiedenen Geometrien und (5) der verschiedenen Windrichtungen zu festzustellen. Je stärker der Wind aufgrund der größeren Angriffsfläche des Zauns wird, desto größer ist der Bereich im Lee, wo die Windgeschwindigkeit geringer ist. Je geringer die Angriffsfläche desto weniger Einfluss hat die Verbauung auf das Windfeld. Die üblichen geringeren Windgeschwindigkeiten treten über dem Boden auf, als Folge des logarithmischen Windprofils. Im Zuge dieser Arbeit wurde die Software Comsol Multiphysics getestet.
- Beurteilende(r): Hübl Johannes