(1) Jameson的故事
9 ?. q+ Z; G) T. m/ ^Jameson 是当今CFD届的超级大牛。偶的超级偶像哦。Jameson是个英国人,出生在军人世
/ ~( D( C0 U& ]8 i! g家。从小随老爹驻守印度。于是长大了也抗起枪到海外保卫日不落帝国,军衔是Second L
1 E/ [/ O. _/ z, v( N0 Fieutenant。无奈“日不落”已落,皇家陆军已经不需要他了。大概有什么立功表现把,退
3 J/ F+ p! U% V6 K( r) d0 j: c役后就直接进了剑桥大学。在那里拿到博士学位。辗转间从英国来到了美国,从工厂又到" F: r3 o% R; g0 W) a
了学校。成了Princeton的教授。在那里提出了著名的中心差分格式和有限体积法。就是在
0 o( g1 X7 F9 q1 k这里,发表了他那篇著名的中心差分离散的有限体积法。中心差分格式,大家都知道,是. u# l2 D; Z+ P, o3 P" H* u2 t! j
二阶,但是稳定范围特别小,Pe不能超过2,于是就得加人工粘性(一听这名字,数学家就" \0 ] s/ @3 Z, W8 G
倔嘴巴,不科学嘛),这是大学生都知道的事,怎么加就是学问了。Jameson用二阶项做背
+ ^1 |* } v6 m0 {& m0 s, a景粘性,用四阶项抑制激波振荡(也亏他想得出来),配合他提出的有限体积法,获得了" E) }/ R H5 K* ^+ ]+ {% W
极大的成功,很快风靡世界,工程界几乎无一例外在使用他的方法,原因很简单,他的方
' {3 R! O0 t [6 l% P法乐百氏,而且又有相当精度。从此大行于市,座上了P大的航空系系主任,也确立了CFD% p, @% u( N3 V8 s) ^
界第一大牛人的地位。
: m# f! h( ~- r发文章有个特点,喜欢发在小会议上或者烂杂志上,反正是SCI检索不到地方。包括后来关
; N8 V! ?& D% d& T4 W于非结构网格,多重网格等等经典的开创性文章,都是这样。(如果按照清华的唯SCI论的
3 H4 m) {6 m3 [) D7 V0 d3 n( W+ F7 x评判标准,我估计在清华最多只能给他评一个副教授当当。)牛牛的人总是遭人忌妒,哪
$ S, G c" g- [- y( T里都这样。看着Jameson的有限体积方法这么受欢迎,有些人就红眼了。于是说,有限体积
2 F; K% t( p O+ \; T% b B方法不错,可惜只适合于定常问题计算,非定常计算就不怎么样嘛。
y' ~1 `- n% H$ GJameson那里能容忍别人对他的得意之做胡说。于是,灵机一动,想出了一个双时间尺度的( l' f+ u/ ]. G2 }$ G- H; l, C0 k
方法,引进一个非物理时间,把非定常问题变成了一个定常问题计算,还真好使,又风靡
$ f* P. |# s& Y3 _ u- F! k! Y) t世界,从此天下太平。97年,Jameson年龄到了,就从P大退休了,结果又被聘请到Standf
* A, I+ {) h) Eord大学当Thomas V. Jones Professor搞起了湍流来。前不久偶导师见他回来,对欧们边' ~9 J* u3 L( @
摇头边说,“几年不见,老得快不行了”,言下之意,我们如果想多活几年,不要去搞什
9 A. K d" r K: x; |么湍流。
; |& q, t) E! J# U; S# Z4 g(2) Steven A. Orszag的故事
, N2 R/ V4 a0 ^! \! s6 s F4 XSteven A. Orszag是一个天才级别的人物啦。在直接数值模拟,谱方法,湍流模型等等许
+ _/ A0 s+ r4 h. G7 x; s* W多方面都有开创性的贡献。天才嘛,总是有缺陷的,不是生活不能自理,就是不懂得处理
; x6 q$ Q% [1 G c% a0 ~人际关系。前者还好办,只是lp不舒服,后者嘛,让同事和同行不舒服,可麻烦就大了。
# t/ d- |/ A# A不幸的是,Orszag属于后者。对于他的恃才傲物,有人早就恨得牙根痒痒,报复的机会终$ a; i) H: y7 X$ j
于来了。' v" q3 ]% T1 P" E
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三十年前,湍流模型的先驱们,是通过数值试验,再连懵带猜的确定下了双方程湍流模型0 g3 W, a# t+ _7 D1 K$ f
的参数。20年前,Orszag突发奇想,能否用RNG(重整化群理论)从理论上推导这些参数呢
! @/ [/ O. {2 R$ V/ T?RNG理论在相变上取得了很大的成功,发明者也在81年获得了 Nobel奖。牛人就是牛人很. z2 P% O- B+ O6 d6 I* u2 _ d! R- C
快居然真从理论上推出了这些参数。这下湍流模型界可炸开了锅,这岂不是要砸掉很多人
6 ?2 i. L, j) D+ j1 ?. i的饭碗?这不等于说那些老家伙几十年前的工作一钱不值么?这帮大学霸可不是省油的灯
6 v2 z% e/ `/ d& l9 K1 w1 C% u% Z& ?。环顾地球之大,Orszag居然找不到一本杂志愿意接受他这篇文章。Orszag这个郁闷呀,
9 o1 G. p5 ]7 H; Q$ [& Y- n这个生气呀,好歹庵也是绝代高手嘛,昨这么不给面子呢?他一气之下干脆自己扛杆旗,: s2 l, k6 @% _$ Z
办份杂志,自己当主编,自己出版,看谁说闲话。1986年,《Journal of Scientific Co
. ~% B! N% \' r5 J1 xmputing》终于开张了。第一篇文章就是“Renormalization Group nalysis of Turbulen0 K% @. c' ?; C# k* |. S
ce: I Basic Theory”。这篇文章很快获得了大家的广泛认同。但是对RNG的攻击并没有到
* K9 Q& Z2 [5 M此为止。偶看到最搞笑的是一个牛牛(不想提他的名字了)在AIAA J. 上的一篇文章。当( `# |. X$ s8 k, E
然是吹自己的模型计算比标准双方程模型多么多么的好。都已经比较结束了,他还觉得不
# Q+ n) N! T3 @0 _; C& E: P6 |过瘾,话锋一转,把RNG模型胡算一把,然后一桶狂批,还煞有介事的分析为啥算不好。其
4 B& h# e3 B( N9 P c- v! R实我倒觉得,既然RNG能够从理论上推导出他们当年胡乱搞出来的参数,不正是对他们工作& n# _( G7 O% \% K- a
的证明么?能够从完全黑暗的世界寻找到这些参数,这除了天才,还能说什么呢?
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$ r. t+ r+ } n9 G8 y( Q(3) Godunov的故事
2 O7 y9 V3 x3 f; Z$ ?" xGodunov大家都晓得吧,迎风类型格式的开山鼻祖。二十世纪CFD的数值方法基本上是沿着/ L0 A- C/ |7 R' D3 L
他老人家开创的Godunov类型格式的方向发展。连如今大姥级的Roe,van Leer都要发文章
6 a, j6 `( q1 F) F* [pmp,毕竟他们都是靠着老大发家的嘛。他座上老大宝座的屠龙刀-Godunov格式,实际上
/ A, p( Y* h1 U9 b是1954年他25岁时候的博士论文。老板上课时候曾经讲,当时不知道为啥他得罪了苏维埃
+ n' g3 U; C) {( V8 l9 K K政府要砍他的头,于是他一着急,弄出了这把屠龙宝刀,拣回了小命(不过这个传闻,我/ ~. K6 s; I/ }7 [% r3 {2 b
没有找到相关的文献得以证实,好在我相信偶老板读的书比我多,二来嘛本来就是八卦系' |9 R) C- F6 f# `: @
列也无所谓了)。 $ R% Y2 s7 v ~5 C
我现在就来讲讲有根有据的东西,老大是怎么弄出这把屠龙刀的。1954年春天,苏联的第
6 v, d7 W1 i8 K5 Z一台电子计算机“Strela”就将送到老大当时所在的单位Keldish Institute of athemat( X- F- m5 u* F% v
ics,上级要求他们弄几个格式来算一算。当时一个叫Zhukov的人就弄出了一个东西。这家8 _0 n2 j4 {% o/ h0 D# q% P( n
伙也算是个牛人了,弄出来的这个东西,同1年后 P.D Lax的CFD奠基性名著中提出的东西# w9 K: S2 J* c8 @ p" I4 N
是完全一样的。可惜呢,这家伙数学不好,他是连蒙带猜弄出来的,尤其是为了自圆其说
6 F- g& L; ]0 U的那几个假设,现在回过头来看根本就是错误的,是推不出这个结果的。当时为了弥合这
, C0 E t0 K \; X9 d& O个问题,就请来了Godunov看能不能解决这个问题。结果一发不可收拾,居然就借此搞出了
: ], W5 s" ~* M4 _( V& U) N Godunov格式。后来老大回忆刀,幸好当时他没有看到Lax的文章,要是看了,压根就不会# F; o1 A: V: L5 M$ B- R
有Godunov格式了。(If I would have read Lax’s paper a year earlier, “Godunov
! x5 y2 \8 U% j7 {' s’s Scheme” would never have been created.)这么重大的贡献得发文章让大家都晓得
, N. u; j" w1 E3 F* a$ U1 y L才行呀。老大于是一毕业就四处投杂志,他先投了一家叫Applied Mathematics and Mech
( A p6 |. l& g- w! ? [anics的杂志,杂志居然把他据了,理由是,老大的工作是一个纯粹的数学工作,没有做任6 C/ L& T7 x# m
何关于力学的研究。老大一想也对,他本来就是数学家嘛,于是他改投一个纯数学的杂志. K6 E# _4 T: x" f
,谁知道,没过多久,又被退稿了,这次的理由是,老大的工作是一个纯力学的研究,没
. w0 Y3 o( Z* H) P有任何关于数学的内容。老大当场晕倒。后来老大又投了几家还是不中,这下没有办法了
4 Q) B) D1 a1 ?, V,老大只好找后门,托他的老板Petrovskii了,正好老板是Mathematicheskii Sbornik杂
- F* Z( h' D X) A7 u" `志的编辑,终于在1959年,毕业四年后这篇文章发表在了这个杂志。
+ A' G- A' C1 m u, t& l% _(4) Van Leer的故事 , C, v% S/ z2 u% p' d
Van Leer 原先同Roe关系非常的好。后来Roe发表了著名的后来用他名字命名的Roe格式,8 N% u0 ?( p+ n, b* o
Van Leer就有点座不住了。因为他一直相信他比Roe高明那么一点点。于是他决心超过Roe
$ e# x2 ]7 C4 {。当时迎风格式在应用上有两个发展方向,一个是Roe格式为代表的通量差分分裂类型,令
" U+ r# d. L: E! G0 K一个就是矢通量差分类型,典型代表就是Steger-Warming格式。很快van Leer找到了突破. ]0 s- k; t2 T8 K
口,他注意到Steger-Warming格式有个不大不小的缺陷,通量分裂是不可微的,这在计算$ q/ n/ }. j0 z. J% b
激波时候,有可能发生过冲现象。于是 van Leer对此做了一番改造,提出了一个满足可微
$ ~2 V5 _' |: y! m8 C2 i$ ~0 ~# `条件的分裂。van Leer兴高采烈地投到杂志社,然而令他失望的是,杂志社把他给拒绝了 _& D3 M7 I+ t' l& `1 z
。他可受不了了,于是自己掏钱,飞到西伯利亚,向Godunov求教。 Godunov看过后大加赞
5 ~8 ]3 F& r+ w U; N$ T赏。这下可乐坏van Leer。既然老大首肯了,谁还敢说不字,这篇文章顺利出版。后来这
* O) C0 l1 _' }! @个格式就用van Leer本人的名字命名并流行起来,终于,他还是跟Roe平起平坐了。 |