近20年来,我国社会经济的快速发展、城市化进程不断加快,人们的生活水平有了质的飞跃,对生活环境有了更高的要求和期望,而空气质量便是人们的密切关注之一。特别是近年来,衡量空气质量标准之一的(PM2.5)的屡见报端进一步引发了人们对于大气环境的粉尘状况的关注和担忧。对于相对密闭空间的高速列车车厢而言,粉尘的进入有两种方式:从空调系统的进风口进入和乘客上下车时带入,随空调进风口进入的粉尘颗粒对于车厢内部的空气质量必然带来一定的影响,列车的运行状态对于这种影响的作用也同样值得研究。本文应用流体力学中应用最广泛的数值计算方法——有限元法,基于三维粘性k-ε两方程湍流模型和多相流数值模拟方法之一的拉格朗日法离散相模型(DPM),对车厢内粉尘颗粒的分布情况进行了大量的模拟实验和分析,对于高速列车车厢空调系统的新风入口、出风口的布置提供了建设性意见。本文的主要研究工作有以下三个方面:首先,研究了列车静止时和以200km/h的速度匀速行驶时粉尘颗粒在车厢内的分布情况,得出了列车这两种情况下车厢内粉尘颗粒的浓度随着列车运行时间的变化曲线和位置分布;其次,在不同加速度条件下在运行速度方向上的车厢前、中、后三部分的浓度、位置分布情况;最后,结合实际列车空调系统的运行情况,对车厢内除尘方案提出了一些合理建议。数值仿真计算结果表明,匀速行驶和静止两种情况下车厢内的粉尘颗粒分布基本一致;当车厢加速度小于0.3m/s~2时,车厢的粉尘颗粒有向列车行驶方向相反的方向运动的趋势,在车厢底板上粉尘颗粒较为集中,车厢后部粉尘颗粒浓度较大;当车厢的加速度超过0.3m/s~2时,车厢前部和后部的粉尘颗粒浓度较大,中部较小。