为了研究时速140km/h高速地铁列车以不同运行方式在隧道中运行时的气动效应,采用三维、可压、非定常N-S方程的数值计算方法,对地铁列车由明线驶入隧道及站间运行时产生的气动效应进行数值模拟,分析不同运行方式对高速地铁隧道气动效应的影响。研究结果表明:列车站间运行时,车体表面测点压力峰峰值沿车长方向基本不变;而列车由明线驶入隧道时,车体表面测点压力峰峰值从头车向尾车逐渐降低。2种运行方式下的隧道壁面测点压力峰峰值均在中间风井处达到最小值。并且列车由明线驶入隧道时的最大车体表面和隧道壁面压力峰峰值分别为列车站间运行时的1.37倍与1.49倍。不同列车密封指数下,列车由明线驶入隧道时的车内压力变化均大于列车站间运行时的车内压力变化。因此,地铁列车由明线驶入隧道时的空气动力学效应比站间运行时更加不利。

本文采用大涡模拟和FW-H声学类比的仿真方法对高速列车头车1位转向架气动发声主尺度进行了分析,获得了该区域气动噪声的发声机理。流场气动激励结果表明,转向架将转向架腔分隔为两个腔体,每个腔体内都形成了较大的环流,其流场脉动频谱呈现多峰离散特性。远场噪声结果表明,在55.56~97.22m/s的速度范围内,转向架区域的气动发声机理是相似的。空腔噪声是高速列车头车1位转向架区域的主要噪声机制,转向架的存在将转向架腔分成两个腔体,改变了该腔的发声模式。

结合风洞试验首次采用三维尾流数值积分方法对高速列车尾部流场进行了定性与定量的分析，结果表明尾流积分方法用于高速列车三维尾流场分析，深化了对尾流机制的认识。

阐述了对我国首列200km/h动力分散型电动旅客列车组(先锋号列车)车体表面压力分布测试情况,对测量结果进行了较为详细的分析,最后用流场计算软件CFX对先锋号列车周围流场进行了数值模拟计算,并将计算结果与测量结果进行了对比,两者有较好的一致性.该研究结果可为空调装置及电器设备冷却风道进排风口位置的选取提供科学依据.