(1) Jameson的故事
Z. T+ N8 x+ B/ I) i; g" TJameson 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
. N8 m4 j* i( {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
) n" Z$ F# o$ @( Z0 oieutenant。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- U+ Z) \: v; 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
: `4 J' i9 j8 z" |$ f9 C" Y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" S& P: ]. H2 t) o+ B
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 E' `( o, O i c+ n0 C
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
# ^7 z' i+ \2 k2 n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( l1 ~( Q$ s) x3 }8 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8 g' d, ]$ Z2 b$ ~3 F2 k9 j9 d. ?
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 Y; d, h9 k8 W. t2 g. m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CFD2 m/ f( e3 }0 o) X# V
界第一大牛人的地位。* j, F+ s1 _1 n" e& ?" T7 p% X
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
/ J7 y" R+ ~' h5 `2 r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- M& b7 `5 M! v2 j: 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
' L% F8 x, E' s, r' i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
% ]' h9 ^ y, B3 U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。
, Z+ x) n/ l8 o# fJameson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
$ g/ l. J. a7 p1 q1 S3 Z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8 ]6 O, M8 t' O8 g" R: |8 a/ ~5 e
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
0 t( Z* x$ w9 w; t$ }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
8 H' m7 r' j5 p9 ?+ f" d/ \& 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
2 |! J' ~& S5 ^% ]6 F么湍流。
$ O. `) v1 C; M$ W8 L6 O' s7 j(2) Steven A. Orszag的故事
. a9 Q; `: U6 E# O' m& QSteven 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
) j/ ?" P7 ~$ G5 d8 z6 O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0 V- w, a/ U/ P; A2 L; I( y2 e% U: \' T
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。- P3 B, T% j3 F' t
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
: H9 F0 [3 Q9 ~+ y# @! d于来了。
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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 K0 M! I& R6 S# I; V ~) G [
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% |7 D. 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
: R, _. ]8 X B2 a/ h2 K" 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
) z0 \1 }; t9 U* F3 r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9 q+ b+ {3 B, ^' M$ B
。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,8 ?/ `0 Q( ^' T7 k( Z( ]1 u0 U% z8 j
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,
$ }- z( ~% q2 _0 t办份杂志,自己当主编,自己出版,看谁说闲话。1986年,《Journal of Scientific Co
4 i- h! c2 b# g# }5 Ymputing》终于开张了。第一篇文章就是“Renormalization Group nalysis of Turbulen
9 T' N: y) h3 l; i' l) O8 [1 K/ u4 Xce: 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
7 W3 B# F! O6 M5 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
0 F8 C! o, l# [* _- 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
0 a' W( @8 C) z. Y1 c: o4 i8 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) h. T% D( w# s" k
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 X! u6 m! Q% T1 W0 C0 f5 ?
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? , c+ h! ]4 u {+ e6 E- m3 s0 m7 E
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(3) Godunov的故事 + Y7 [1 L4 F/ L( V# |9 I4 y
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
" H2 P+ _0 V8 _ k; X( r" O. G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& `" `) g( ~3 s
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 u% I2 N) _; A1 p% x z
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6 r, ^3 ~; {3 z; F9 p4 C' i
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$ G9 x" a U4 Z
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+ k9 ^: [" D4 M" C
列也无所谓了)。 / Q5 N0 y' a' u, t8 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- J* r+ M- b$ y! \) \/ 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
4 j+ |0 ?" a9 k2 t. _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" y! P: z( X, D, k0 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
/ |3 J' j- ~% R. g5 `% _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7 e- o# h3 o% E& h% T* x
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
. C+ N% ]" u; u0 i: l' ` q8 v) O' c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( s! Z* I2 ^: P- T% 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. A3 w" B) W/ I! c$ v4 s
有Godunov格式了。(If I would have read Lax’s paper a year earlier, “Godunov
9 J& u0 u0 Z+ g+ Z o s- l’s Scheme” would never have been created.)这么重大的贡献得发文章让大家都晓得
: C4 z, R8 }; z* ?% U7 }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
j, I( C7 T8 T( ]1 h9 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; j9 W5 |7 h! E" U
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
I$ U6 s" j5 z& E) }: N,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
: k( X5 Z- G: m' J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 r) ^3 l! O0 T1 a2 p
,老大只好找后门,托他的老板Petrovskii了,正好老板是Mathematicheskii Sbornik杂' d6 B0 S; Y: i: s% r" 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。
. Z8 }; c6 t( z5 r; U( _( X(4) Van Leer的故事
9 P$ E/ P) A8 V/ \# V8 P, x% vVan 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,# t# m/ n5 N# k0 b, C/ y/ S. ]
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# @9 ]6 }。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/ M3 p& [( ~& O
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
4 |0 G8 |+ U1 q3 f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
1 ?7 }* v, ]4 Q! h$ k+ M7 C3 z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 U, @8 i9 D# G3 J
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
. _( c3 d3 m# E- z: 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
, `- z' i8 @ |% B% A" c3 |3 o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
0 m: h0 U9 h! G1 z+ 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。 |