I MIKE 3 er der sat en model op til at beregne flow i forsøgsopstillingen.
Dette er gjort ved at beskrive modellens bathymetri ved oplysninger om
dimensionerne på det grid, der bliver benyttet ved beregningerne.
Der er benyttet et 2D-grid, hvilket vil sige, at modellen kun er en enkelt celle
høj. Derefter er modellen inddelt vertikalt i en række lag for at kompensere for
dette. Gridstørrelsen er sat til 2 cm i alle retninger, og antallet af celler i
modelområdet er 201x17x10. De reelle mål på forsøgsopstillingen er 400x30,6x18,8
cm. Grunden til, at modellens bathymetri er større end de reelle mål er, at de
yderste celler skal defineres som "land", som er kanterne af modellen, hvor der
ikke er vand.
På nedenstående figur ses en skitse af forsøgsopstillingen. Det Indlagte net
illustrerer den diskretisering, der er benyttet i modellen.
![]() |
Figur 22 Skitse af forsøgsopstilling, med den benyttede diskretisering vist som et net. Øvre rand er markeret med rød, og nedre rand med grøn. |
Som det ses på figuren, dækker beregningsnettet ikke hele forsøgsopstillingen.
Dette er gjort for at undgå at modellere forholdene omkring overløbet, og
desuden nedsættes beregningstiden betydeligt ved at mindske beregningsområdet. I
stedet er vandspejlshøjden målt, og det er antaget, at denne svarer til
trykhøjden. Dette trykniveau, målt til 18,8 cm, er benyttet som randbetingelse
på nedre rand (markeret med grøn).
Det 10x10 cm store indløb er simuleret ved at indsætte et såkaldt source/sink i
25 celler på øvre rand (markeret med rød). Disse celler udgør den anden randbetingelse, som er et
konstant flow på 3,73 l/s.
Der er i modellen anvendt både en flowrand og en trykrand (også kaldet hhv. en
Neumann-randbetingelse og en Direchlet-randbetingelse), hvilket gør den mere
stabil, end hvis der eksempelvis var to trykrande. Hvis der er to flowrande, er
modellen ikke entydig, da den kan konvergere med flere forskellige trykniveauer.
Bundruheden er angivet ved en slip-faktor, som sættes til en værdi mellem nul og en. Den beregnede hastighed i den første række af celler over bunden ganges med slip-faktoren, og denne hastighed anvendes herefter på bunden. Dvs. at en slip-faktor på 1 giver samme hastighed på bunden som i cellen over, mens en slip-faktor på 0 giver en hastighed på 0 på bunden.
Det er et krav, at løsningen er uafhøngig af gridstørrelsen, hvorfor dette er
undersøgt, ved at gennemføre en modellering med en stedlig diskretisering på
hhv. 1 og 2 cm i alle retninger.
Modellernes beregnede hastighed er sammenlignet i et profil 5 cm (x-retning)
fra indløbet og 1,6 cm (z-retning) fra siden af renden i en dybde på 1, 3 og 10
cm. I nedenstående figur er resultatet af sammenligningen vist.
|
Figur 23 Simuleret hastighed for en diskretisering på henholdsvis 1 og 2 cm. |
Da der kun er en meget lille forskel på de to simuleringer, er der anvendt en
gridstørrelse på 2 cm.