【摘 要】
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随着国内高速铁路网不断完善、城市内部和城际之间的轨道交通快速发展，城际列车设计速度逐年提高，达到160 km/h，其在运行过程中将面临一系列空气动力学问题。为分析160 km/h城际列车运行时的综合气动性能，利用STAR CCM+软件，采用三维雷诺时均Realizable k-ε湍流模型模拟城际列车的周围流场特性，应用重叠网格模拟列车穿越隧道的滑移运动，将原始头型、改进头型和车顶设备城际列车模型进
【基金项目】
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中国国家铁路集团有限公司科研资助项目（2020YFB1200300ZL）；
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随着国内高速铁路网不断完善、城市内部和城际之间的轨道交通快速发展，城际列车设计速度逐年提高，达到160 km/h，其在运行过程中将面临一系列空气动力学问题。为分析160 km/h城际列车运行时的综合气动性能，利用STAR CCM+软件，采用三维雷诺时均Realizable k-ε湍流模型模拟城际列车的周围流场特性，应用重叠网格模拟列车穿越隧道的滑移运动，将原始头型、改进头型和车顶设备城际列车模型进行数值仿真分析，研究160 km/h城际列车明线运行和通过2种不同横截面积隧道时的流场特性和车体的受力情况，分析城际列车在不同工况下的气动性能。研究结果表明：适用于干线铁路160 km/h城际列车的头车气动阻力较大，通过改进头车的凹槽外形和空调导流斜面，可减少头车所受气动阻力，头车的阻力系数由0.397减小为0.349，降幅12%，整车减少8.26%。横风条件下，头车车身阻力系数随风向角的增大而减小，中间车和尾车的车体阻力系数随着风向角增大而增大，头车倾覆力矩系数最大，沿车身方向降低，尾车最小。城际列车以相同速度通过50 m~2和80 m~2隧道时，改进模型表面压力降低，且采用较大隧道截面面积时，列车所受压缩波和膨胀波的影响更小，运行品质更高。
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