2006年,我国上海开通了世界第一条商用运营磁浮线,最高速度达430km/h。2016年,我国开始研发高速磁浮列车,2019年6月21日,具有我国自主知识产权的高速磁浮列车在同济大学成功试跑,这标志着我国高速磁浮系统的发展有了新的突破。但当列车行驶速度超过500km/h时,其引起的流动为可压缩流动,列车周围的湍流流场结构十分复杂,特别是在列车遭受侧风的自然环境下,侧风与车速的叠加会使得列车表面的压力分布发生明显的改变,列车外部流场结构的变化更为剧烈,导致列车所受的气动问题更为突出。此外,磁浮列车抱轨的运行方式会使列车与轨道间的流场更加复杂,严重影响列车的悬浮导向性、运行稳定性、乘客乘坐的安全舒适性。本文通过数值模拟研究,以我国已下线的时速600公里高速磁浮三编组无缩尺真实列车模型为研究对象,分析其在明线稳定运行和侧风环境两种情况下列车的气动特性,研究列车表面速度、压力分布及车体附近的流场结构,特别是尾涡结构,分析风向角对列车气动特性的影响。具体研究内容如下:首先,本文采用三维、定常、可压缩流动的Navier-Stokes方程,SST k-ω湍流模型和空间离散的有限体积法,建立了600km/h磁浮列车明线绕流模型。通过与风洞试验数据中升力系数、阻力系数进行对比,验证了软件选取、网格划分及数值模拟方法的准确性和可靠性。其次,为尽可能模拟真实情况地面,降低模拟误差,保证模拟精度,本文验证了地面效应对气动力的影响,本文所有模拟均消除了地面效应的影响。最后,通过开展明线上600km/h磁浮列车在稳定运行下和侧风环境下的外部绕流的数值模拟计算,分析了磁浮列车外部流场结构及气动力特性,并在保持列车速度和自然风速不变的情况下,改变风向角,研究列车气动性能随风向角变化的规律。本文对高速磁浮列车进行气动性能数值模拟研究,对列车周围及关键区域的流场结构进行重点分析,得到列车外流场特性对列车气动性能的影响,该研究具有一定的工程实际意义和应用价值。