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24. Oktober 2024

B1.3 Strömung über inhomogenes Gelände

Die Strömungseigenschaften über inhomogenem Gelände unterscheiden sich deutlich von denen über homogenem Gelände. Änderungen der Rauigkeit und topographischen Eigenschaften wirken sich erheblich auf die Prandtlschicht aus und führen zu nennenswerten Änderungen der Geschwindigkeitsprofile und Turbulenzparameter. Meteorologische Daten zeigen, dass komplexere Topographien zu größeren Standardabweichungen in Windrichtung und zu erhöhten Verhältnissen von Turbulenzintensitäten zu Schubspannungsgeschwindigkeiten führen. Mit zunehmender Geländekomplexität verschieben sich die Spektraldichten zu niedrigeren Frequenzen, wobei sich auch die Maxima zu niedrigeren dimensionslosen Frequenzen bewegen.

Bei Windlastnormen wie z. B. EN 1991-1-4:2005 werden in erster Linie einfache Inhomogenitäten berücksichtigt, wie beispielsweise Übergänge zwischen Rauigkeitsklassen in ebenem Gelände oder Strömungen über isolierte topographische Merkmale. Diese werden mit topographischen Faktoren in Bezug auf das Geschwindigkeitsprofil für flaches Gelände adressiert, wobei zwischen Luv- und Leebereichen unterschieden wird. Für leicht inhomogenes Gelände können diese Ansätze abgeändert werden, um die Gegebenheiten zu berücksichtigen. Weitere Literatur, wie z. B. die Arbeiten von Cookies, gibt Verhältnisse von lokalen Windgeschwindigkeiten zu Annäherungswindgeschwindigkeiten für verschiedene topographische Szenarien an.

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