Strömungsrandbedingung

Strömungsrandbedingung
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Zu dieser Gruppe gehören alle Zu- und Abflüsse, Versickerungen, vorgeschriebenen Potentiale / Konzentrationen, Brunnenentnahmen und Ähnliches (s. Abb.).


Mögliche Randbedingungen

 

Mindestens erforderliche Randbedingungen in einem Strömungsmodell:

Für eine eindeutige Definition des Modells muss an mindestens einem Knoten entweder ein Potential oder eine Menge vorgegeben werden. Dabei kann der Knoten einen Wert für das Potential (Datenart POTE) besitzen oder es ist eine Leakagerandbedingung (VORF und LERA oder LEKN oder LEEL in angrenzendem Element) definiert.

 

Für die Knoten des Modellrandes bestehen folgende Möglichkeiten:

  • Randbedingung 1. Art oder Dirichlet Randbedingung:

Vorgabe eines Festpotentials mit dem Attribut POTE (Potential) vorgegeben:

Eine gleichzeitige Definition einer Randbedingung 2. Art über KNOT (Quellen/Senken) oder RAND (Randzufluss) ist nicht möglich. Zuflüsse aus der Datenart FLAE (Flächenversickerung) in Horizontal- oder 3D-Modellen in angrenzenden Elementen sind möglich. Zuflüsse bzw. Abflussmengen in Bereichen mit Festpotentialen werden automatisch aus der Massenbilanz errechnet.

 

  • Randbedingung 2. Art oder Neumann Randbedingung:

Durch die Vorgabe der Datenarten KNOT oder RAND können Zu- bzw. Abflussmengen über den Rand eingegeben werden. In 3D-Modellen sind auch die Neubildungsraten/Flächenversickerungen (FLAE) Randbedingungen 2. Art, d.h. sie definieren einen Zufluss über den oberen Modellrand.

 

  • Randbedingung 3. Art oder Cauchy-Randbedingung:

Entspricht einer definierten Leakagebedingung (siehe auch Materialkennwerte).

 

Wird für einen Knoten des Randes keine Randbedingung explizit definiert, handelt es sich um einen undurchlässigen Gebietsrand (q=0 oder natürliche Randbedingung).

Ein solcher Rand bildet zum Beispiel Spundwände oder Wasserscheiden ab, kann jedoch auch senkrecht zu bekannten Potentiallinien sinnvoll sein.

Unabhängig davon, ob die Datenart POTE für Randknoten eingegeben wurde, kann der Zufluss von oben bei einem Horizontalmodell über die Datenarten FLAE eingegeben werden.