本书内容共分6章，第1～3章主要介绍数值风洞的技术，第1章讨论目前在CFD领域应用最为广泛的有限体积法(FVM)，第2章讨论最近几年开始大量应用于工程问题研究的大涡模拟湍流模型(LES)，第3章讨论解决工程中移动边界问题的动网格方法；第4～6章主要介绍了利用前几章技术开发的LESFluid软件在常见的桥梁风工程问题中的具体应用，第4章介绍了应用LESFluid软件求解典型桥梁结构的气动参数问题，第5章介绍了应用LESFluid软件求解典型桥梁断面的气动导数问题，第6章介绍了来流紊流对结构流场及气动参数的影响。

本书介绍了计算流体动力学(CFD)的一些基本理论知识，包括数值求解方法、湍流模型及流固耦合算法等方面；相对于现有的大部分介绍CFD方面的参考书，本书更立足于从实际应用出发来阐述。前三章分别介绍了有限体积法、湍流模拟的大涡模拟及实现流固耦合的ALE格式以及它们对应的程序实现方法。对应章节分别给出了各部分实现的关键程序源代码，以利于更直接地理解CFD的具体应用及实现过程。后三章主要介绍了CFD技术应用于桥梁风工程中一些具体问题的求解过程，包括桥梁主要构件的气动力参数、桥梁断面颤振导数、桥梁结构三维复杂流场的求解及来流紊流等情况的数值风洞模拟方法和技术。

本书是作者及其带领的研究团队历时数年的研究成果，可供桥梁设计人员或从事结构风工程应用的人员和大专院校师生参考。

1 非结构化网格下的有限体积法及程序实现

 1.1 流体控制方程

 1.2 流体计算方法概述

 1.3 空间离散格式

 1.4 时间离散格式

 1.5 边界条件处理

 1.6 求解Navier-Stokes方程的压力修正方法

 1.7 程序编写流程

 1.8 数值算例

 1.9 本章小结

2 大涡模拟模型及程序实现

 2.1 湍流研究背景

 2.2 大涡模拟研究背景

 2.3 滤波器

 2.4 亚格子应力模型

 2.5 壁面模型

 2.6 大涡模拟工程应用

 2.7 程序编写流程

 2.8 算例

 2.9 本章小结

3 基于ALE格式的动网格方法及程序实现

 3.1 流固耦合方法概述

 3.2 拉格朗日和欧拉数值方法概述

 3.3 基于ALE格式的有限体积流体控制方程

 3.4 几何守恒法则

 3.5 动网格生成方法

 3.6 动网格方法工程应用

 3.7 程序编写流程

 3.8 算例

 3.9 本章小结

4 桥梁结构气动参数模拟

 4.1 箱梁断面流场及气动参数数值模拟

 4.2 边主梁断面流场及气动参数数值模拟

 4.3 成桥状态箱梁断面流场及气动参数数值模拟

 4.4 桁架桥断面流场及气动参数数值模拟

 4.5 连续刚构桥流场三维数值模拟

 4.6 桥塔三维流场数值模拟

 4.7 本章小结

5 桥梁断面气动导数模拟及颤振分析

 5.1 气动导数识别方法

 5.2 颤振分析

 5.3 薄平板气动导数识别

 5.4 箱梁断面气动导数识别

 5.5 边主梁断面气动导数识别

 5.6 成桥状态箱梁断面气动导数识别

 5.7 桁架桥主梁断面气动导数识别及颤振分析

 5.8 本章小结

6 来流紊流对结构流场及气动参数的影响

 6.1 紊流风场的生成

 6.2 来流紊流下矩形断面数值模拟

 6.3 来流紊流下箱梁断面流场及气动参数数值模拟

 6.4 箱梁断面气动导纳识别尝试

 6.5 本章小结

参考文献