Stabilitätskriterium der Zeitdiskretisierung

Stabilitätskriterium der Zeitdiskretisierung

Die Courant-Zahl wird in der numerischen Strömungssimulation für die Diskretisierung zeitabhängiger partieller Differentialgleichungen verwendet:

 

 

Dabei ist Co die Courant-Zahl, v die Geschwindigkeit, Δt der diskrete Zeitschritt und L die längste Ausdehnung eines Elements in Strömungsrichtung.

Da die Obergrenze für L bereits durch die Peclet-Zahl gegeben ist und in der Regel relativ klein ist, dass auch die Zeitschrittweite Δt in Abhängigkeit der Geschwindigkeit entsprechend klein gewählt werden muss, um das Courant-Kriterium zu erfüllen.

Die folgende Abbildung zeigt den Einfluss der Courant-Zahl auf die berechnete Konzentrationsverteilung bei sonst gleichen Modellparametern:


Einfluss der Courant-Zahl