Zeiteffekte werden in Strömungssimulationen über spezifische Zeitskalen charakterisiert, welche die Obergrenze für den verwendeten Zeitschritt definieren. Für eine aussagekräftige Simulation sollten Zeitschritte etwa eines Zehntels dieser Skala oder kleiner gewählt werden. Die optimale Rasterdichte hängt bei instationären Berechnungen eng mit der zeitlichen Auflösung zusammen. Hier spielt die CFL-Zahl (courant-Friedrichs-Lewy) eine zentrale Rolle. Sie wird aus Effizienzgründen möglichst groß gewählt, darf bei expliziten Verfahren jedoch 1 nicht überschreiten:
mit:
- xmin = Elementgröße in lokaler Anströmrichtung
- Δt = Zeitschritt
- umax = Örtliche Strömungsgeschwindigkeit
Ein feineres Raster benötigt kleinere Zeitschritte und führt auch bei stationären Lösungen oder bei großen Zeitschritten zu einer höheren Anzahl an Iterationen bis zur Konvergenz. Für den Nachweis der Stationarität der Lösung ist zusätzlich eine Berechnung mit einem modifizierten, in der Regel reduzierten Zeitschritt notwendig.
Bei quasi-stationären RANS-Berechnungen mit großem Zeitschritt (false-time-step) besteht die Gefahr, dass eher ein Zustand nahe eines Wendepunktes im Strömungsbild als der Mittelwert erfasst wird. Bild 6.6 stellt einen solchen Fall dar, bei dem die stationäre Lösung statt des Mittelwerts den Wendepunkt der schwankenden Strömung darstellt. Hier wird die Notwendigkeit einer sorgfältigen Wahl des Zeitschritts, einer Rasterauflösung sowie einer kritischen Interpretation der Ergebnisse verdeutlicht.