章国平，范乐天，王广明，杨志勇，李文娟

（唐山轨道客车有限责任公司，河北唐山063035）

目前国内已开通的京津、武广、郑西和沪宁等多条客运专线，高速列车运营速度多数在300km／h以上，高速列车要持续高速运营上千公里，如何有效地利用空气动力学特性变得愈来愈重要［1］。车下设备作为严格工作温度需求的部位，对设备舱温度流场的要求也越来越高，针对某型高速列车的设备舱内温度场进行数值计算，研究多种环境温度时设备舱内发热设备表面的温度变化规律，为车下设备的合理布局提供依据。

1 仿真分析

1.1 分析原理

为减少空气阻力，保护和检修车下设备，确保高速动车组的安全运行，高速动车组的车下通常都已经设计和安装了车下设备舱。高速运行的列车设备舱的温度场与空气动力学的关系是分析的重点。

研究高速列车明线运行的空气动力特性，其实质是流体流动问题。而流体运动是最复杂的物理现象之一，与结构设计领域中应力分析等问题相比，其建模与数值模拟要困难得多。根据流场特点，描述列车周围空气流动的控制方程包括连续性方程、Reynolds时均Navier-Stokes方程（Reynolds-Averaged Navier-Stokes，简称RANS）以及湍流模型方程［2-5］。

质量守恒方程

动量守恒方程

能量守恒方程

此方程组是非线性二阶偏微分方程组，对大多数工程问题，无法获得精确解析解，只能用CFD数值模拟的方法求解。计算湍流运动时，还需要附加湍流方程，在此应用RNGκ-ε双方程模型。

湍动能κ方程

湍动能耗散率ε方程