WUFI

Hallo,

wie kann man sich den Wassergehalt in WUFI 2D von kg/m³ in kg/m² ausrechnen. Wie ist das Bauteil in der Tiefe definiert? Die Frage ist wichtig um die maximale Wassermenge von 1 kg/m² an der Oberfläche bei Tauwasser einzuhalten.

Hallo Thomas96,

betrachten Sie ein quaderförmiges Bauteil mit den Abmessungen dx, dy, dz, also dem Volumen V = dx*dy*dz, welches insgesamt die Menge W [kg] an Wasser enthält.

Ist das Wasser gleichmäßig verteilt, so beträgt die Dichte des Wassers (also der lokale "Wassergehalt") w:

w = W/V = W/(dx*dy*dz) [kg/m³].

Blicken wir nun in x-Richtung auf den Quader, so dass wir die von den Seiten dy und dz aufgespannte Seitenfläche Ax = dy*dz sehen, so ist die Flächendichte bezüglich dieser Fläche

wx = W/Ax = W/(dy*dz) = w*dx [kg/m²]


Die zweidimensionalen Bauteile in WUFI-2D sind als in z-Richtung (senkrecht zum Bildschirm) unendlich ausgedehnt anzusehen. Betrachtet man ein Bauteil mit zunächst endlichem dz und läßt es bei gleichbleibendem Wassergehalt w unendlich weit in z-Richtung wachsen, so wachsen die enthaltene Wassermenge W und die Länge dz für sich genommen ins Unendliche, aber sie wachsen proportional zueinander, so dass ihr Verhältnis W/dz konstant bleibt und die obige Gleichung auch für diesen Fall unendlicher Ausdehnung in einer Dimension anwendbar bleibt.

Analog gilt natürlich für andere Blickrichtungen:

wy = w*dy [kg/m²]
wz = w*dz [kg/m²]

Liegen im Bauteil mehrere Schichten in x-Richtung hintereinander, so sind die einzelnen Flächendichten zu summieren, um die gesamte Flächendichte des Wassers im Gesamtbauteil zu erhalten:

wx = wx1 + wx2 + wx3 + ... = w1*dx1 + w2*dx2 + w3*dx3 + ...

MfG,
Thomas