13.2.2.3 Stability of a Transient-Convection-Diffusion Case

Dengan menggantikan ekspresi untuk koefisien dari Persamaan (13.25) dalam Persamaan (13.13), kondisi CFL menjadi

menyebabkan batasan berikut pada langkah waktu:


Persamaan (13.27) adalah persyaratan umum untuk stabilitas skema transient eksplisit. Bahkan, kondisi yang diperoleh sebelumnya untuk konveksi murni dan difusi murni dalam domain satu dimensi dapat diturunkan sebagai kasus khusus dari Persamaan (13.27). Untuk kasus masalah difusi satu dimensi dengan jarak sel grid yang seragam densitas konstan
, dan koefisien difusi seragam
Persamaan (13.27) menyederhanakan menjadi

Sementara untuk kasus masalah adveksi satu dimensi yang terdiskritisasi menggunakan skema hulu angin dan dengan aliran bergerak dari kiri ke kanan, Persamaan (13.27) menyederhanakan menjadi

Kendala stabilitas ini sangat ketat dan sangat membatasi karena memaksa penggunaan langkah waktu yang sangat kecil saat menyelesaikan masalah transient. Artinya, sementara biaya komputasi pada setiap langkah waktu kecil dibandingkan dengan apa yang dibutuhkan untuk menyelesaikan sistem persamaan pada tingkat tersebut, pembatasan yang diberlakukan oleh kondisi CFL memerlukan jumlah langkah yang lebih besar untuk memindahkan solusi dalam waktu. Oleh karena itu, manfaat mengurangi perhitungan per langkah waktu hilang oleh jumlah langkah waktu yang jauh lebih besar yang diperlukan. Selain itu, Persamaan (13.27) juga menunjukkan bahwa meningkatkan akurasi spasial dengan mengurangi ukuran grid, lebih lanjut mengurangi ukuran langkah waktu maksimum yang dapat digunakan tanpa menyebabkan instabilitas.
Seperti yang ditunjukkan selanjutnya, kendala seperti ini tidak berlaku untuk skema implisit di mana istilah transient selalu memiliki tanda yang tepat.