随着列车速度的不断提高，列车空气动力学问题越来越突出，尤其是当列车时速达到300km/h以上时，列车空气阻力将占到总阻力的80％以上。另一方面，通过提高牵引功率来提高列车运行速度有限，且不经济。因此，必须对现有列车进行气动性能分析，找出其阻力源，为新一代高速列车气动外形设计提供参考和指导。由于列车的风洞试验和实车试验难度大，周期长，消耗资源多，因此利用数值模拟方法对列车的气动性能展开研究具有重大工程实际意义。本文以国家科技部和铁道部共同组织的国家科技支撑计划课题《高速列车空气动力学优化设计及评估技术》为依托，以国产高速列车CRH2-300、CRH3两种车型整体或关键部件的空气动力学特性为研究对象，利用课题组非结构混合网格计算程序对列车明线和横风状态时的外流场进行了数值模拟。本文流场计算的控制方程为无量纲化的三维湍流NS方程，选用k-ε两方程模型。数值方法采用Roe有限体积格式进行空间离散，并采用LU-SGS隐式方法时间推进求解。主要研究内容如下：　　 ⑴采用疏密两套网格对EMU列车模型进行了数值模拟，并把计算结果与其实验数据进行比较，验证了程序的准确性。　　 ⑵在国内首次对CRH3完全真实几何外形进行数值模拟，通过分析计算结果，找到列车阻力的详细分布情况，并以此为参考提出列车减阻优化方案。　　 ⑶对CRH3在明线和不同速度横风下进行数值模拟，并着重考查受电弓处的流场分布情况，分析了横风对全车和受电弓气动性能的影响。　　 ⑷分别对CRH2-300原型车和另外六种装有不同导流罩的车型进行数值模拟，分析了导流罩形状对全车和受电弓气动性能的影响，给出导流罩设计的优化建议。