列车在钢轨上的高速运行,会引起轮轨接触区域温度的快速变化,使得钢轨强度降低、组织结构性能发生变化,加重了钢轨表面的磨损、裂纹的形成等破坏现象,继而威胁到列车的行车安全。而钢轨表面的温度与其对流换热系数紧密相连,因此,本文对列车通过时钢轨表面传热特性进行了实验研究。通过对钢轨表面传热模型的分析,设计了模拟列车通过时钢轨表面传热特性的实验方法,搭建与实验原理相符的实验台。对四种不同直径的模拟轮周期性通过模拟轨道表面进行实验,获得了不同模拟轮以不同速度滚过模拟轨道时轨道表面传热特性。为了实现模拟轮通过模拟轨道所得实验规律向列车运行实际条件的转换,提出了进行数据处理的关键参数—特征长度。以此为基础,整理实验数据为实验关联式,依据实验关联式获得列车通过钢轨时的对流传热特性。研究结果表明:①当不同直径的模拟轮周期性滚过模拟轨道时,其表面平均对流换热系数随模拟轮中心速度的变化呈先增后减的抛物线趋势;线速度相同时,模拟轮的直径越大,轨道表面平均对流换热系数越小;②轨道表面对流换热系数不但与模拟轮中心速度有关,还与模拟轮通过的频率及轮转动频率有关;③找到了决定钢轨表面传热特性的特征尺寸,得到了实验无量纲关联式,获得了列车通过时钢轨表面传热特性。