1、輪軌系統(tǒng)是鐵路運輸的重要零部件，隨著列車速度越來越快，載重量越來越大，輪軌滾動接觸過度疲勞，機械摩損嚴重，輪軌間的相對滑動產生大量的摩擦熱，從而導致車輪熱損傷加劇。輪軌接觸區(qū)產生摩擦熱的區(qū)域很小，使得車輪局部表面溫度迅速上升，對輪軌的熱應力、蠕滑率、粘著系數等產生了很大影響，降低列車運行的穩(wěn)定性和安全性。研究車輪表面的對流換熱系數對車輪蠕滑、制動、車輪與車軸傳熱，以及摩擦熱傳輸規(guī)律等有著指導作用，對列車安全運營和降低運輸成本以及發(fā)展高速

2、列車具有重要意義。
　　本文通過數值模擬方法對車輪表面與周圍空氣所發(fā)生對流過程進行分析研究。主要包括以下內容:分析車輪表面?zhèn)鳠崽匦?，簡化輪軌物理模型，建立合理的輪軌計算域，通過ICEM CFD進行網格的生成，并用STAR-CCM+計算車輪傳熱過程中的溫度場及速度場，進一步獲得車輪表面平均對流傳熱系數和瞬態(tài)對流換熱系數。結果表明:
　　(1)車輪表面平均對流換熱系數大小受列車運行速度影響，與列車速度呈拋物線關系。當速度低于一定

3、值時，車輪表面平均對流換熱系數隨著速度增大而增大，當速度高于一定值時，對流換熱系數隨著速度的增大而減小。
　　(2)在研究的工況中速度低于40 m/s時車輪踏面平均對流換熱系數高于車輪輪緣平均對流換熱系數，在速度高于40 m/s時車輪踏面平均對流換熱系數低于車輪輪緣平均對流換熱系數。
　　(3)在研究的工況中速度低于50 m/s時車輪內表面平均對流換熱系數與外表面平均對流換熱系數接近，在速度高于50 m/s時內表面平均對流換