兰新客运专线是横穿甘肃、青海、新疆等高海拔地区的高速铁路,其中新疆地区是目前世界上最严重的风沙自然灾害地区之一。在风沙的影响下,列车的气动特性急剧变化,造成许多的列车脱轨以及停运事故。因此,对高海拔、强风沙地区动车组气动特性的研究至关重要。应用数值模拟方法分析在风沙环境下动车组的气动特性,对于提升我国高速列车在风沙环境下的安全运营有重要的指导意义。本次研究的主要内容包括:(1)建立3辆编组的动车组三维模型、规划动车组周围流场的计算模型,并将计算区域划分成质量良好的网格。(2)定义流场区域的风沙模型,并使用自定义函数对风沙模型进行程序化处理;定义动车组外流场的边界条件来求解基本控制方程。(3)对运行在净风工况、横风工况和不同风沙工况下的动车组进行数值计算,分析动车组在不同工况下迎风侧与背风侧的压力分布、鼻尖的压力分布、空调导流罩表面的压力分布、以及空调冷凝器进出口和新风入口的压力分布;对比动车组在不同工况下的速度矢量分布;研究动车组在不同工况下的气动系数变化规律。通过对CRH380B型动车组的数值仿真,计算结果表明:横风对动车组表面的压力分布有一定影响,而风沙对动车组表面的压力分布影响更大。风沙速度越高,空调导流罩表面的压力变化范围越大,空调冷凝器入口、冷凝器出口和新风入口的压力越低。风沙速度越高,动车组迎风侧与背风侧的压力差越大,横向力越大。在风沙速度是30 m/s时,两侧的压力差是953.5 Pa,横向力是175663.50N,横向力比其他两种风沙工况分别增加28.37%和93.12%。动车组速度是200 km/h,风沙速度是25m/s时,动车组所受的升力最大,达到13959.88 N,比其他两种风沙工况分别增加74.93%和41.36%。较大的横向力和升力会导致动车组运行的稳定性较差。本文得到的计算结果对高海拔、强风沙地区的动车组设计提供技术参考。