(1) Jameson的故事
/ {7 d. u5 [+ Q4 hJameson 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( E" x- R# v& F+ T2 u
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 L5 b0 N6 D, v, ?$ c: e0 b4 _+ y
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8 h( R/ u+ z$ z5 V8 R; B
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
' w1 }3 U, ~/ ^% h. n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1 n/ N( y" r$ B& K4 ?1 w/ `6 E
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6 W' a; L V7 S$ v8 w; M5 n" N; Q' N
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
. r/ h: F% W9 F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 v2 @7 ^3 {. d+ K
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
5 _" S0 O+ g% k* [5 i" y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
2 @6 V. z" @0 l3 f% X9 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- {2 d. _5 S# J3 X' M- q. ]
界第一大牛人的地位。, }6 D* s5 X6 T1 N+ b
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. E6 ?% P* `( X) d& X" y5 Q; T) 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: L4 P* L! U/ W# I8 J
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/ c1 b; c$ l7 U" n
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 d8 y8 x ?# b2 I9 ~# F0 b% l
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。
/ r) W' ^+ s- c0 ]7 y6 T0 CJameson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' ^2 {: K ?, }2 J+ d1 C* [6 D
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
& n! R5 L3 l$ I, S* B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
. R- X" A7 P$ Rord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
. f0 d, N" S3 u3 O9 n# W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; k% x. l2 [- T7 P5 y+ m' X ^
么湍流。
4 P, L0 w5 c5 Y( Q* p(2) Steven A. Orszag的故事 2 V6 O0 T" g. m0 x4 Z) `4 y
Steven 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
9 ~/ d" Q; |9 W6 q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
# t. Z" V6 K7 U* w2 u& F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。
/ F& u: C: j: e' L( U9 D) B2 q) k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# V/ ^+ w9 a# ?" u6 D6 D* j( b
于来了。
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G3 ?+ K$ g! j4 e9 ]# D5 H5 f0 K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' ~' F! Z/ k7 w5 K) u
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; ?5 l# Z* ~2 o2 n, X) [5 w6 D
?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
: H9 m5 o9 V1 U, k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# l& L6 l, z. C
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
- X" L3 E" \! ^& x. _。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,$ |& W6 k# G/ ^; [& u) H6 H
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,, k) l$ j8 a1 {3 D# I" d9 M
办份杂志,自己当主编,自己出版,看谁说闲话。1986年,《Journal of Scientific Co
0 f$ r8 Z8 i3 a' u) mmputing》终于开张了。第一篇文章就是“Renormalization Group nalysis of Turbulen" c; j/ y# E; ^
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8 h% X. e* f& d' ]5 F7 f
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
_; h- C# l, D B7 {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
9 D' F1 S- _8 O3 u( S2 T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 N# F+ s$ F4 [7 h. A7 t- ^
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
) m6 {: N, R) O$ q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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, Z2 W0 m2 T1 Y8 G(3) Godunov的故事
' O9 B9 q" a" `3 N8 ]9 ^9 iGodunov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! I' ^. H" e8 \" n2 F$ @+ e
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" ?0 V, E8 z6 n, c" A `
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* S5 R/ f6 d9 j$ m3 o# h
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
! c X% y( h4 R1 x$ T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: t% B3 V5 K) n0 |
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
' f, | U0 ], r9 ^* a列也无所谓了)。 ' y; p; J1 G1 V! _ D5 p
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2 L/ B3 V) C9 b/ r
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
k$ T0 x" s9 y+ w/ Nics,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+ B# m7 d. M; Y' }! O" r
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
; k& `9 b: G0 [* \5 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 n" ]1 N7 x5 |( ]
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
' u" t) K. o& S+ [9 U" p4 f" v, `( s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
) w, i: c, Q, N- F. G3 {: H# B 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. d9 Q' A- L5 J6 n7 J
有Godunov格式了。(If I would have read Lax’s paper a year earlier, “Godunov
9 |; X5 g# r# M0 h x0 H6 Y’s Scheme” would never have been created.)这么重大的贡献得发文章让大家都晓得1 ~5 O$ B7 q/ \' j. @. n
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
/ \6 S% }7 z) W' h# s$ R* c+ c" aanics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
: |% ]+ 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
M# K6 n3 w1 d- W. i; f9 L- @% w2 ?,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, f6 R4 {3 Q7 W2 `4 p9 Y! k
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
) [0 H! W, R, {,老大只好找后门,托他的老板Petrovskii了,正好老板是Mathematicheskii Sbornik杂% v7 b: [3 `+ j
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。
p" m% [! O; Z(4) Van Leer的故事 5 ?% n v" c! r- k
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,
" N. n' i& C: V% z' i9 MVan 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
7 `1 `0 y6 I" O6 W$ |& ^2 W。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3 P2 l) c! K( @9 j* C
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: E3 E$ S/ r0 v% i5 ]$ y
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
% J" Y& k# o5 @/ s {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
" g( ^& r: C) ~1 U- ^7 |9 t8 c; s. k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
! `% a$ c6 G O$ |。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( K: E/ }/ f& _/ a- s% T( d! d s
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
* v8 J }- e1 p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。 |