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真心推荐这5本关于湍流的经典国外书籍

1月前浏览1419
有很多关于计算流体动力学(CFD)的优秀书籍。然而,根据我的经验,没有一本书能够很好地解释所有需要了解的知识(而且可能永远也不会有)。因此,我将我最喜欢的书籍进行了分类,以便向你展示,下面是关于湍流(建模与物理)的五本经典书籍。
          

1、《An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method


   

 

作者: H. Versteeg, W. Malalasekera

啊,Versteeg和Malalasekera,我无法掩饰对他们关于湍流章节的喜爱。我在推荐它作为CFD通用教科书时提到了这一点,但它同样适合作为湍流物理和建模的入门读物。
它涵盖了几乎所有重要的雷诺平均数(RANS)模型和理解它们所需的基本背景信息,但它也讨论了尺度解析湍流模型(大涡模拟(LES)和直接数值模拟(DNS))。
作为额外的福利,他们还讨论了边界条件,如果你只是使用商业CFD求解器,你可能永远不需要考虑这些。然而,当你开始使用像OpenFOAM这样的求解器时,你会感激他们在书中提供的关于如何设置正确边界条件的细节。一本极好的书!           
          

2、《A First Course in Turbulence


   

 

作者: H. Tennekes

它被广泛认为是关于湍流物理学的教科书,并且是一部经典之作。我认为在谈论湍流流动的书籍推荐时,不可能不包括这本书。
书名恰当地总结了它的内容:湍流的初步。这是一本老书,首次出版时CFD还处于起步阶段。在它出版的时候,我们还不了解如何用CFD来模拟湍流,所以这本书只描述了湍流的物理学而不是如何模拟它。但作为一个速成课程,它是完全可行的。
我喜欢这本书的紧凑性。其他关于湍流的书籍通常要长两倍,而Tennekes成功地平衡了必要的方程和描述。拥有扎实的数学背景会有所帮助,但这只是湍流的本质,你会发现在这一节列出的任何教科书中都是如此。    
          

3、《Turbulence: An Introduction for Scientists and Engineers


   

 

作者: P. Davidson

关于湍流物理学,我们有两本公认的教科书提供了最新的介绍:Pope的《Turbulent Flows》和Davidson的《Turbulence》。如果你想了解湍流,拿起Davidson的书,但如果你有求死的意愿,Pope的书也可以。
Pope的书充满了方程和积分,但解释很少。如果你是一个湍流专家,你会欣赏这种密集的信息收集,但如果你只是想要一个温和的介绍,请帮自己一个忙,拿起Davidson的或Tennekes的书。这些书更容易理解,它们侧重于解释而不是积分(尽管我们无法避免它们)。
Davidson也不害怕在他的书中挑起有争议的话题并进行讨论,例如,2D湍流是否存在,我们能否将其建模为这样的?你不会在许多书中找到有争议的话题;看到他如何讨论它们是很棒的。如果你刚开始学习湍流,这是非常值得你花时间的。    
          

4、《Turbulence Modelling for CFD


 

作者: D. C. Wilcox

Wilcox是一个有趣的人物;无论你在哪里看,Wilcox总是被描绘为k-ω RANS湍流模型的发明者,尽管他在书中非常坦率地写道,是Kolmogorov在1942年首先推导出了这个模型,但由于缺乏计算资源来处理它,它并没有受到太多关注。
1970年,Saffman独立推导出了k-ω模型,当时他并不知道Kolmogorov的工作,之后Wilcox才加入了这个模型的开发。在他之前有两个人推导出了这个模型,然而他却得到了所有的赞誉(当然,从那时起他积极地发展了这个模型)。    
他的书帮助推广了这个模型,并且是一个很好的例子,展示了如何以学生可接受的水平写书,同时覆盖所有必要的部分,并提供足够的细节,以给出如何建模湍流的全面画面。
在书中,Wilcox在讨论对湍流本身重要的方面时会进行回顾。它为你提供了一个出色的湍流建模介绍(尽管仅限于RANS),唯一的缺点是这本书很难获得。
          

5、《Statistical Turbulence Modelling For Fluid Dynamics – Demystified: An Introductory Text For Graduate Engineering Students


   

 

作者: M. Leschziner

如果你不幸没有得到Wilcox的书,不要担心。接下来你可以得到的最好的书是Leschziner的书。
这本身就是一本伟大的书,它填补了我们长期以来在文献中的一个空白。考虑到RANS模型的流行,你会认为有人想到了写一本关于这个的书,然而这是我遇到的第一本专门关注RANS建模的可用书籍。    
从一些基本方程的良好推导开始,这些方程后来在RANS模型中使用,这本书专注于揭开RANS湍流建模的神秘面纱,并且比其他书籍有更高的文本(解释)与方程的比例。
如果你想了解如何推导出各种RANS模型,如何获得不同的项以及它们的含义,那么试试这本书。它是进入RANS建模的一个很好的基础。
 



来源:CFD饭圈
FluentCFXOpenFOAM燃烧湍流通用PolyflowUM
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-08
最近编辑:1月前
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