(1) Jameson的故事 , H: H- d0 ?) b: O" E. {
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7 d& t% F, Q9 h, s6 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/ V1 H7 e/ q, f( s/ V9 \+ B
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 r) Z% t& N, v9 P* `4 ^ p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
. ^8 v; M+ d6 \9 @% h1 @) h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: }6 i) q2 _0 j' z" {( ^
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
0 N& B2 z+ G' a6 w, I. b! X& @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 F6 [$ i7 p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
3 J4 q7 v, \; O. q! S2 v. z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- F% w' N: _3 S ]* B& 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
8 i3 t: y2 w: u* `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CFD6 T7 m$ z4 V8 z! \1 J7 ?
界第一大牛人的地位。
5 l/ u1 \- {8 s9 M, ~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! Y. O+ m9 e. I
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
$ L" `' e& r) D1 w9 A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
& N( ]/ F& I6 q: U; h: g `/ O' |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
6 i- Z1 H8 S, t7 m# X: g& g/ [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. O/ n- x; S* y! m2 q
Jameson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
' T" m( o1 v6 g, D1 W# @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9 W; J$ x$ N( n, H. E0 ?; H! e7 m# _
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Standf8 {# ~8 U/ o( x0 S- C& Z$ S
ord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
$ [. J' C) H7 r/ F5 N4 J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
0 I9 K7 L% ^0 Y么湍流。
% ] w, _: A7 f* F! Z1 Y(2) Steven A. Orszag的故事
8 A- Y/ G; x9 e* Z ySteven 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" p' P0 X% n1 Y) h2 B
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
6 |1 `5 u% n# 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。. j$ s* A8 P4 W5 u' z! r$ L
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! B7 M* b8 _% O4 y% n; T
于来了。
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- Y3 z3 z: I- p/ Z4 W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
) ]# {& }$ [' {- ]" u/ O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) T Q: X$ l: ?4 j" n4 B
?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
9 A D! \( b: @8 @+ X0 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
( }: ?' }* j Q2 b) b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
: p* p4 v% B9 u6 y。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,
2 \% d2 P+ ~1 P7 f1 C8 k$ q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,- L' s! ?5 E p% Q7 g# q
办份杂志,自己当主编,自己出版,看谁说闲话。1986年,《Journal of Scientific Co
F; R' K. }# n& X; o6 t1 j: S+ O) M0 Umputing》终于开张了。第一篇文章就是“Renormalization Group nalysis of Turbulen+ Q, T1 H3 R! D/ ?; h" ?( U
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( Y# l1 V- a2 U8 g7 W! [- [9 y$ \
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: i* D/ ~' ~& b7 G) ~
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
" O4 Y* q- x( E9 H* ?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
7 r+ o. b; e3 i4 D4 L9 [! z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: H# |! O, E5 B% h- F
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
Y+ Z& s6 | l* \% _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! i& \$ }6 j3 r; m6 P. N
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. t H/ s7 Y& N" h; H g
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
8 O& K' \/ |& N, K5 V, F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3 H7 X, v$ i X' ~/ X6 F
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5 I, ^+ Y0 i& E5 Q
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
0 a( h: S( i2 w9 G1 n* K6 Y列也无所谓了)。 $ E8 s `6 b! h4 a
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
a" x, F1 E x B) ?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- P% h# b R H7 ]5 a7 i$ z# a Q/ r
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) N: D" W( ]4 f9 X7 c
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- `7 M" q9 C4 m6 T |1 e7 a/ ?& ^! l
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; U) m7 b: R t8 i
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
+ a; `$ O$ D x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; b/ f2 a- \8 T: R! o
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
& _. J, u8 j3 T% m2 b% B有Godunov格式了。(If I would have read Lax’s paper a year earlier, “Godunov
, p, B/ j1 {' O g' M4 T’s Scheme” would never have been created.)这么重大的贡献得发文章让大家都晓得' }. y J% g7 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
& x4 L6 ?! G7 G, eanics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) v F0 f4 A. _' A- J8 T
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
2 C2 H4 F8 \) k/ o4 r,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
( C7 h5 ], B/ |( o( k3 }1 E& L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& c# i0 `* B$ f! s+ P0 t
,老大只好找后门,托他的老板Petrovskii了,正好老板是Mathematicheskii Sbornik杂( G! r1 ?: Q! k0 ]
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。 0 S$ g& n/ g# H" i$ L
(4) Van Leer的故事 : W4 c, B0 `+ X
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,
7 \& D ^: n& @ n/ _7 VVan 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
2 C8 t- s! n, |( }/ h% _。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
" w8 {" U, \1 w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 x$ P) L" c0 i; D9 n# f- L: J
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4 H3 G2 |6 C* Q* L* K; F
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
9 c. G0 a$ V5 e6 H: ? h1 M- Y1 N. W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
, B: N- [! G. E。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/ |: {+ X3 X2 m& a% Y
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
% p8 c1 K/ g! B l" E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。 |