我国铁路长期面临较大的客运压力。为提高既有线利用率,加大铁路运输能力,高速客运电力机车的研制迫在眉睫。机车牵引列车高速运行导致列车空气阻力增加及交会压力波过大等系列空气动力学问题,其根源是机车外表面与周围环境气流的相互作用。因此,高速机车必须具备良好的气动外形。本文对200km/h新型高速客运电力机车进行了气动外形设计,并采用理论分析和数值模拟相结合的方法对其在不同环境下运行时的气动性能进行了系统研究。在满足制造工艺要求的基础上,对机车头部不同鼻尖点高度、鼻尖仰角、车顶圆角半径、侧墙过渡圆弧等参数优化组合,设计出空气阻力和交会压力波特性明显优于常规机车的新型高速客运机车外形,并对不同运行环境下新型机车的气动性能进行了评估：(1)对横风环境下新型机车气动性能进行了研究,得到了机车气动力与车速、风速、风向角、路堤及桥梁高度的关系,以及不同工况下新型机车临界倾覆风速；(2)根据铁标、铁路暂行技术规定,评估了机车前窗及侧窗玻璃强度、机车车体强度、司机室内乘员舒适性及隧道出口微气压波,提出了新型机车动态气密性的要求；(3)研究得到明线及隧道内单车运行和两车交会工况下新型机车车体表面压力分布,为机车结构强度设计提供了重要依据。该新型机车气动外形已被相关工厂采纳,即将定型制造。