(1) Jameson的故事 " x/ e" A* R# z p( o
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
4 `# i% B* t. k: y9 F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' p, R) W. a5 n$ v) {2 s
ieutenant。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7 `$ O2 `, F% U$ l" A
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; W, m d% E: }4 s- ^
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
# n' O' h2 @( [# X9 P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
1 ]9 J5 m* V4 O7 m( w$ {* Z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
5 ~3 | K6 }& D1 t+ T, P/ q8 g' v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 B: h# W9 A0 F: I& n2 v8 u
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
! g) I% _ B3 }0 u' `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
7 m: d) o" D& N* E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
7 f) i) e: b5 V+ M9 ^* H+ K界第一大牛人的地位。
1 t/ e' W, l* a' Z6 X5 g9 d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2 A; s# P" Z$ z+ P
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
' s$ @ U* m8 v/ a7 ]2 c- q+ \# Y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
z% z, w3 g3 b2 X+ l& }3 T, R$ A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
% {; u! J5 _6 U5 }! l3 L, l' C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。
& d; w v# f0 y1 VJameson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( K! h# a4 W( g' g
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' H# m& W: d5 b% l1 u; U! X* n
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
" j" |* E+ z. T$ }2 I! kord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( P4 y4 D( A. _ ^$ x' |- l% D/ T) d
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,不要去搞什5 u2 H. b @- K$ ?: ~$ C
么湍流。( Q. e) Y$ k5 D8 ?- k
(2) Steven A. Orszag的故事
Y; e3 r8 G9 K( W) {! NSteven 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/ \) @: `0 Q# b4 l6 X7 O9 M
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
: a6 U% I+ [ ]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。
0 k3 L2 P, N2 o+ X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
9 A5 E. y# V' e于来了。$ t3 a t7 K7 s) t8 W
8 W. z6 K. C# K4 G3 j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
( [ w2 V. N; z5 [3 i6 |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$ v( ^2 u) _( Z8 d2 w
?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8 n' Z% s5 n. c3 \! C1 A
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
! m3 e/ `. U- C; g1 U% x1 J9 k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
, i* I, F, f1 p: g, |& N, j" a。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,6 P0 [% R( V8 S
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,
+ R. j `4 H9 N w- h+ f办份杂志,自己当主编,自己出版,看谁说闲话。1986年,《Journal of Scientific Co
. j: o3 z+ b: t2 B4 ^8 Wmputing》终于开张了。第一篇文章就是“Renormalization Group nalysis of Turbulen
0 _: Y' z, Q8 U; kce: 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8 b* X$ J: S- u
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! b% O. ]2 v6 f. Z
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
: s, o ]" N' u+ b1 c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
, T9 k! Q# U, L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4 | a9 o! y" L
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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(3) Godunov的故事 ' j- A; z* @0 c% \ ^- b+ B
Godunov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
; n+ ^' M/ q7 Y! D- \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
2 C: K ?8 O) s% s, y8 _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5 J; [: C! o' l$ d! i, {
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( y; Z! T* I9 L0 R
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
l4 p* h6 _3 Y( X% Y8 c9 U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: a, s/ S( p q: V# s
列也无所谓了)。 & Q1 j3 J3 V, F
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
3 k5 k- Z3 D1 v5 ?+ d( i; M( \6 V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
& ~5 _) z4 M$ s* l+ @, hics,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
( A/ D f1 t5 I. u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: U, K! v: `9 o$ M4 u
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/ m9 g) Z- }$ B* a
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2 E8 d+ L) C/ c, t$ y( Q
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
0 w+ t0 F0 C! Z9 J; P0 y 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7 j5 j# H, Z: m2 m2 R4 \
有Godunov格式了。(If I would have read Lax’s paper a year earlier, “Godunov
" S. ~3 G4 Y+ T0 H1 ^, F’s Scheme” would never have been created.)这么重大的贡献得发文章让大家都晓得
h1 [! s+ ^0 T; J2 b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 Mech9 ~! a C a5 ^+ P/ k
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
; s+ }6 H8 n( d6 y4 z+ S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0 [: n! y1 f) b4 x0 h
,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
! e" E! a7 c# w" ?- C+ q' h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
7 ~" V2 x9 c& h,老大只好找后门,托他的老板Petrovskii了,正好老板是Mathematicheskii Sbornik杂& A6 }. k: X, c3 Q O4 F. z
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。 1 g- i/ t: H0 f+ L
(4) Van Leer的故事
% E4 D$ A, `% Q' f* |( lVan 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,% `0 u. E9 G# z, z; F
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
& W3 w3 V( K9 G5 ]) o。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
9 r4 `. f, }0 `, R5 L% H; a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5 f5 Y7 F+ v" c; ^5 D. I# w
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
8 Z$ M7 S+ _2 F' D& W. D+ X8 G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$ k% b! L! G$ |7 z
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
$ [1 {# n. v6 d9 l。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7 x' ` f% f& j% O, {: N" n
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7 ~% z1 X, b2 d. T; ]3 M
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。 |