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Oberflächenflüsse als Randbedingung

An der Oberfläche des Simulationsvolumens wird durch Gleichung (5.3) eine Zusatzbedingung für den Gradienten des Temperaturprofils gegeben:
equation2458
Mit der symmetrischen Ableitung (5.13) liefert dies die Differenzengleichung
 equation3853
für k = 0. Das Differenzenschema der vertikalen Diffusion (5.38)
 equation3863
liefert für k = 0 und tex2html_wrap_inline14622
 equation3874
Wird (5.60) in (5.62) eingesetzt, so ergibt sich die Temperatur tex2html_wrap_inline14808 an der Oberfläche zu
 equation3892
An der Oberfläche reduziert sich die Faltung mit der Binomialmaske tex2html_wrap_inline14612 somit zu einer Mittelung der beiden obersten Schichten und einer Addition der Temperaturerhöhung durch den Oberflächenflu\3 (bzw. Temperaturerniedrigung für negative Flüsse).

Bei der Faltung der Temperaturverteilung mit einer Binomialmaske in heurisko werden die Randwerte automatisch auf Null gesetzt. Mit tex2html_wrap_inline14812 in (5.62) ergibt sich bei k = 0 keine Verfälschung, sondern nur ein fehlender Beitrag vom Punkt i,j,-1. Der fehlende Term 1/4tex2html_wrap_inline14816 kann nach (5.60) berechnet und nach der Faltung zum Temperaturwert hinzuaddiert werden, um das Faltungsergebnis zu korrigieren (Operator randoben(), Anhang B.1).



Horst Haussecker
Tue Jan 14 19:32:36 MET 1997