周 鹏，张 军，李 田，张继业，*

(1. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，成都 610031；2. 成都流体动力创新中心，成都 610072)

0 引言

在稠密大气环境下，当高速轮轨列车运行速度超过400 km/h时，其诱发的气动噪声、气动阻力等问题十分突出，因此传统高速列车进一步提速的代价很大且十分不经济[1]。从交通工具的变革历程来看，人类一直在追求更高速、更安全、更环保的交通出行方式。若“高速列车”在低真空管道中运行，传统高速轮轨列车面临的气动力、气动噪声等问题迎刃而解，“高速列车”进一步提速具备了可能性[2]。值得注意的是，这里的“高速列车”不再是传统的轮轨列车而是安全性更高、舒适性更好的磁浮车[3]。“磁浮车”与“真空管道”相结合的交通模式正逐渐成为国内外专家和学者的研究热点[4-6]。

尽管“磁浮车”与“真空管道”相结合的交通模式可以解决气动阻力、气动噪声等传统高速列车面临的气动问题，但管内高速列车仍然面临着一些新的气动问题。与大气环境相比，真空管道高速列车受管壁限制，其产生的流场与阻塞比有着密切联系[7]。在真空管道高速列车气动问题研究初期，大量研究主要集中在真空度、阻塞比、车速、环境压力及温度等参数对管内气动力的影响[8-10]以及这些系统参数的匹配设计[11-12]。随着管内列车速度增大，管内气流可能达到跨声速或超声速状态，气动热、激波等复杂的气动现象逐渐成为研究热点[13-14]。当管内列车以跨声速运行时，列车前后方会出现正激波、尾流会出现膨胀波及激波相互作用的超声速区域[15]。……