随着列车速度和轴重的加大，制动和加速度牵引频繁，轮轨接触表面热疲劳现象成了轮轨滚动接触疲劳的主要问题，具体表现在轮轨接触区内材料的金属组织结构等物化特性发生变化，运行之中加剧了轮轨之间的机械磨损，同时加剧了轮轨表面剥离和裂纹的形成，对轨道的稳定性造成危害，更对列车的安全运行形成了严重的影响。而其中关键因素—钢轨表面温度，它的大小则取决于钢轨表面对流换热系数。因此，在列车车轮连续通过一段钢轨时，研究列车车轮通过钢轨过程中钢轨表面的对流换热系数非常必要。确定钢轨表面的对流换热系数是准确确定钢轨温度，进而获得提高钢轨使用寿命和确保铁路安全运行有效措施的基础。因此，本文开展列车通过时钢轨表面传热特性的研究。论文的主要内容包含：建立钢轨表面换热性能实验台；设计合适的实验轮；实验获得钢轨表面传热特性；建立车轮通过钢轨时流动及传热模型；用FLUENT软件获得模型的数值解。研究结果表明：(1)通过实验得出，当车轮的速度低于一定值时，钢轨表面的平均对流换热系数值随车轮的线速度增大而增大，当车轮的线速度进一步提高时，钢轨表面的平均换热系数值却明显下降，即钢轨表面的平均换热系相对于车轮的线速度呈抛物线函数关系；(2)基于对单位时间内通过指定段钢轨的车轮频率，获得列车时速182km/h时实际钢轨表面换热系数最大，值为146W/(m2·K)；(3)数值研究发现钢轨表面平均对流换热系数与车轮速度成正比，没有实验数据表现出的极值速度。