(1) Jameson的故事 0 Q, q' [, ^$ C; q
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
6 g$ ]7 w0 q( m$ r+ |: k2 h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 L6 H) P+ ?) m3 r! o- O- Z
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2 W" W4 p) {; A" U
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 Z1 Z( g/ R$ w
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) `$ ?: h* G% ?. h- v8 n2 z8 ^
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
: A9 ^- X0 M4 t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
9 M) S/ I5 h" Q( \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: m8 o' B' g% [% e* x; N2 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
7 @" W* Z6 D/ B7 u( Q5 |$ {6 V8 J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
9 ~4 j+ |5 y* q% ~/ 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CFD
+ u. v. s1 U1 @$ }界第一大牛人的地位。* |, k' s: ?$ C5 `! ^' { R3 E
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/ T5 ]' H% r6 C" T G! t9 ]& q
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4 o! H" b. P; Y8 q. k8 Q* y/ Z
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
/ M2 m5 i( _+ u7 I& ]1 h }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
0 h8 |6 e& t t" t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。
' I# u) ^/ _9 mJameson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
: j# }* q% J2 D3 i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
5 o. b: _( z8 o6 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
; W5 T# D! H$ C. K7 T8 k; 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
' Z& q$ T* F8 L) h) T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 p, m! o( P% W3 I3 ^2 K0 J2 o
么湍流。
J4 G7 e/ h1 d' [/ h: p- J2 o(2) Steven A. Orszag的故事 4 Y( _; C( H: \" I
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
/ h4 G* B. N8 a( s J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 m, g; _' c0 O$ B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。
8 I: _3 Y2 H3 M, H: \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! }+ ~3 i" N# J0 D# {, y: Q: K) R
于来了。+ I: d! b- Z; {% g
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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
" U; @2 `7 f5 S' f! j9 }( x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! \! D, O6 O! u; l5 q* A
?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
. d' ]; n' S& e% M- g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
* o j3 {" `8 E9 c& t1 n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2 {+ P4 `5 f4 P0 @1 m* G
。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,
1 a* K2 [* _+ t8 L# g3 V& g X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,
$ C6 `$ ~+ P. H4 N7 x办份杂志,自己当主编,自己出版,看谁说闲话。1986年,《Journal of Scientific Co
2 m) x# T- b$ k0 Z4 t' |mputing》终于开张了。第一篇文章就是“Renormalization Group nalysis of Turbulen* h$ ~4 m9 T. f3 a' V
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$ T1 c9 N5 D
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, m5 t8 }1 d4 I `/ t( g, w0 ^# l% W
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
2 c; p6 c8 c M7 i( x+ j! R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1 M9 t8 t' S! S7 R5 p8 ?7 ^ N
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
) p; a7 k3 K% j: H( s3 d$ v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 $ e0 f( `% \/ j- ]# p
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) u7 i9 Z6 C Z* l, 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" {& Z, Z; f6 [) 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2 P1 A* s$ h: l
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
' M5 U$ ?! B' a9 n8 D- n/ |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# q7 B% X- f9 A2 j9 @
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
$ b/ k. Z% H' R, K, i. \% Y列也无所谓了)。
0 M$ {8 G1 f. Q. k. r5 p2 j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
% q: A5 h+ Z) K R& e8 }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
. m: `8 r7 l: ?- x! d: u$ k6 jics,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! l8 c! \2 G& D. h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' C. m0 r5 e$ R0 Q' S
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
2 F# h2 G l) H! [) 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
$ D1 G i, j7 n P; x z2 f1 a" P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 l8 t2 {" O. Q: \* ]2 p+ K 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: q9 |. j \6 J8 [4 |& D Y* p0 E# ]
有Godunov格式了。(If I would have read Lax’s paper a year earlier, “Godunov
) }% ]; x3 \$ t, ~6 |2 ~5 q9 N’s Scheme” would never have been created.)这么重大的贡献得发文章让大家都晓得
: \) H8 _+ O B6 G% n4 {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; d, f) ?' s3 J! {8 Z; g
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. h6 V1 C0 A" ~( ?- x9 v3 C+ {3 U, O
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 Y) t6 a1 H8 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' }5 g D! V$ I9 o# h: G0 U6 b$ 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 d2 R! e7 Q! E- x( R; {0 F. q3 ]
,老大只好找后门,托他的老板Petrovskii了,正好老板是Mathematicheskii Sbornik杂
, h3 t3 }7 I" Q1 y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。 : I3 ~4 `: U+ i3 o8 k
(4) Van Leer的故事
6 K. ^ m% K- Y- eVan 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 h( ~7 V: }8 V- t9 z- v
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
1 ~( S- z 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
' {! |7 B/ G, j+ z0 ?1 R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
: Q K9 }" H9 M/ {0 F' {- e* N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
) R6 ^! ~* n( D! t; q6 v% 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
8 }" B& ]5 w( g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
8 X8 }5 P$ M, ^2 Y。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
0 n7 L# Y0 J7 Y$ `0 k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
% l+ D& j7 r; s" X% c+ g1 i( q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。 |