Kalender, C., Winkelmann, U., Höffer, R. (2021)
Zusammenfassung
This contribution shows results from numerical simulations with two different prognostic models in comparison to experimental wind tunnel tests. Mean concentration coefficients as well as the mean horizontal wind at fifteen measurement points close to the ground within a fictitious building arrangement are considered. The focus of this work is the generation of high-quality and comparable measurement and simulation data. This requires an extensive control and documentation of the model-specific parameters and influencing variables. For optimal comparability, both in the wind tunnel and in the numerical model, all boundary conditions, such as properties of the near-ground boundary layer, configuration of the tracer source, conduction and data evaluation, must be known and as identical or similar as possible. In the numerical simulation, the analysis of the grid dependence and the choice of the individual numerical methods and models are also important. In the wind tunnel, the repeatability of the measurement and thus the reproducibility of the measurement data plays an important role in the complex experimental setup. The results are analysed and discussed against this background. The time-averaged simulation method enables a spatial observation of the mean flow and concentration fields within the framework of its model-specific properties and can usefully supplement the pointwise wind tunnel data.
Zusammenfassung
Dieser Beitrag zeigt Ergebnisse aus numerischen Simulationen mit zwei verschiedenen prognostischen Modellen im Vergleich zu experimentellen Windkanalversuchen. Untersucht wurden sowohl mittlere Konzentrationskoeffizienten als auch der mittlere Horizontalwind in fünfzehn bodennahen Messpunkten innerhalb einer fiktiven Gebäudeanordnung. Im Fokus dieser Arbeit steht die Erzeugung von hochwertigen und vergleichbaren Mess- und Simulationsdaten. Dies erfordert eine umfangreiche Kontrolle und Dokumentation der modellspezifischen Parameter und Einflussgrößen. Für eine optimale Vergleichbarkeit müssen, sowohl im Windkanal als auch im numerischen Modell, alle Randbedingungen, wie Eigenschaften der bodennahen Grenzschicht, Konfiguration der Tracer-Quelle, Durchführung und Datenauswertung bekannt und möglichst gleich oder ähnlich sein. In der numerischen Simulation kommen noch die Analyse der Gitterabhängigkeit sowie die Wahl der einzelnen numerischen Verfahren und Modelle hinzu. Im Windkanal spielt zusätzlich die Wiederholbarkeit der Messung und damit die Reproduzierbarkeit der Messdaten in dem komplexen Versuchsaufbau eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse werden vor diesem Hintergrund analysiert und diskutiert und verschiedene Variationen verglichen. Die zeitlich gemittelte Simulationsmethode ermöglicht im Rahmen ihrer modellspezifischen Eigenschaften eine räumliche Betrachtung der mittleren Strömungs- und Konzentrationsfelder und kann die punktuellen Windkanaldaten sinnvoll ergänzen.