1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: Einleitung 1

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1 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: Einleitung 1 Informationen und Werkzeuge, die für eine numerische Simulation benötigt werden: Konzeptionelles Modell: Geometrie des Gebiets, Längenabmessungen, Höhen im Gebiet Boden Parameter, Geologische Daten (Verwerfungen, Flüsse etc.) Randbedingungen Anfangsbedingungen für instationäre Probleme Räumliche Dimension (Vereinfachung zu 2d oder 1d wenn möglich) Gleichungen um das Problem zu beschreiben Lösungsmethoden (FD, IFD, FE,...) Diskretisierung in Raum und Zeit Programm zur Diskretisierung der Gleichungen und zur Lösung des Gleichungssystems Werkzeuge für die Analyse / Visualisierung

2 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: Einleitung 2 In dieser Übung wird ein einfaches Hydrosystem betrachtet: Stationäre Grundwasserströmungsgleichung u = K f h = q Modell GRUWA: 2d Finite Elemente Modell mit Dreieckselementen Regelmäßiges Rechtecksgitter -> Das Modell selber ist fix, diese Fragen sind im Moment unwichtig Zweck dieser Übung: Erfahrung mit Diskretisierung und Randbedingungen zu bekommen

3 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: Einleitung 3 Erforderlich für die Übung: Modell GRUWA: Numerische Simulation der stationären Grundwasserströmungsgleichung Modell Tecplot: Visualisierung der Strömungsgeschwindigkeiten Beachten: Dieses Programm kann nur rechteckige Felder behandeln. Linsen müssen rechteckig sein. Die Ecken der Linsen müssen auf Gitterpunkten liegen. Quellen und Senken müssen auf Gitterpunkten liegen.

4 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: Start 1 Einloggen: user: egw#computer. (#computer steht auf der rechten Seite auf der Bildschirmbox.) Z.B. Computer 3: egw03 Password: mml#computer. Z.B. Computer 3: mml03 Login mit kde Erste Schritte -Klicken Sie auf den Knopf mit der Muschel auf der unteren Bildschirmleiste. -Das Fenster mit der blauen oberen Leiste ist das aktive Fenster. Klicken Sie auf die Leiste um es zu aktivieren. -Öffnen Sie tecplot in dem Sie tecplot & tippen. Beachten Sie das &!

5 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: Start 2 -Öffnen Sie Konqueror um GRUWA zu starten: Klicken Sie auf den Knopf mit dem Haus auf der Leiste am unteren Bildschirmrand. -Tippen Sie im Eingabefenster von Konqueror: lehre/gimolus/securedocs/programme/eingabeformular_gruwa.html Input von GRUWA: Diskretisierung, Grundmaterial, Linsen, Randbedingungen, Quellen Senken, Ausgabe

6 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: GRUWA 1 Gitterdiskretisierung: 4 Beachten Sie: M*N muß <= 9500 sein

7 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: GRUWA 2 -Materialeigenschaften und Linsen: Klicken um zu aktivieren!!! Immer zu 0 setzen

8 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: GRUWA 3 -Beispiele für Linsen:

9 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: GRUWA 4 -Randbedingungen: NW North NE West East SW South SE Dirichlet: [m], Neumann: [m^3/s]. Beachten: Neumann ist an den Knoten gegeben. Die Einheit ist nicht wie gewöhnlich [m/s]. Deshalb führt eine höhere Anzahl von Zellen zu größerem Fluß am Rand, wenn die Neumann Werte nicht entsprechend verkleinert werden!! Das ist speziell für GRUWA.

10 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: GRUWA 5 -Quellen und Senken: Klicken um zu aktivieren!!! -Output: Klicken zum abschicken

11 1. Übung Modellierung von Hydrosystemen: GRUWA 6 -Ausgabe der Simulation 2d-Graphik der Piezometerhöhen Ausgabe files: Hier wird nur die tecplot-ausgabe benötigt, um die Fließgeschwindigkeiten zu visualisieren. Falls die Geschwindigkeiten betrachtet werden sollen: Klicken Sie mit der rechten Maus auf filename.plt und halten Sie die Taste gedrückt. Wählen Sie aus dem Menü: Save link as.... Denken Sie daran im Verzeichnis Donnestag zu speichern.