“高速磁浮列車空氣動力學”專刊簡介

丁叁叁，倪章松，高廣軍，鄧自剛，陳大偉

1.中車青島四方機車車輛股份有限公司，青島 266111

2.成都流體動力創新中心，成都 610072

3.中南大學交通運輸工程學院 軌道交通安全教育部重點實驗室，長沙 410075

4.西南交通大學 牽引動力國家重點實驗室，成都 610031

5.西南交通大學 超高速真空管道磁浮交通研究中心，成都 610031

中國軌道交通發展歷經幾代技術創新與革命，取得了令世界矚目的成就。然而，輪軌系統也極大限制了軌道交通進一步高速化，磁浮技術在軌道交通上的運用便應運而生。“十三五”期間，國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項中設立了“高速磁浮交通系統關鍵技術”研究課題，研發600km/h高速磁浮交通系統，歷經5年刻苦攻關、自主創新，解決了高速磁浮的諸多技術難題，掌握了高速磁浮設計、制造及評估方法，建立了開放的研發、制造與試驗平臺，形成了可持續研發能力。2021年7月20日，我國自主研制的600km/h高速磁浮交通系統成套裝備正式面世，標志著高速磁浮向工程化應用領域邁出了關鍵一步。

列車速度600km/h條件下，馬赫數達到0.49，空氣的壓縮效應已不可忽略，加之車–軌–環境相互作用關系的變化，高速磁浮列車氣動設計面臨巨大挑戰，呈現出與高速輪軌列車不同的流固耦合特征。在600 km/h的強流固耦合狀態下，氣流滲入到車體–車體、車體–懸浮架、懸浮架–軌道、車–線和其他設施中，多維力、力矩及沖擊對大系統的強度、剛度、能耗、動力學性能、振動與噪聲耦合、車隧耦合氣動效應等產生重要影響，氣動設計邊界的確定變得至關重要。高速磁浮列車抱軌運行，車–軌間隙很小，車下氣流在列車與軌道梁的強耦合作用下，呈現出非常復雜的湍流特征及變化規律，地面效應相當惡劣，氣動載荷的脈動控制影響列車懸浮及振動舒適度，車體表面的強剪切流動使列車艙室通風散熱性能劣化。總體而言，速度的提升和運行關系的變化對高速磁浮列車空氣動力學研究提出了新的挑戰，也對高速磁浮列車的節能降噪和安全舒適性提出了更高的要求，吸引國內各優勢單位學者開展了一系列的深入研究。

為集中展示高速磁浮列車空氣動力學領域的最新研究進展，促進學術交流，在樂嘉陵院士的指導下，《實驗流體力學》策劃出版了“高速磁浮列車空氣動力學”專刊，得到了領域內諸多專家的積極響應，在此表示誠摯感謝。此次專刊稿件內容豐富，覆蓋了高速磁浮列車空氣動力學理論、設計、仿真、試驗各環節，展示了低真空管道超高速磁浮列車磁懸浮制式分析及空氣動力學問題的最新探索。希望本專刊對推動高速磁浮列車空氣動力學技術發展起到積極的促進作用，并能在高速磁浮列車空氣動力學技術交流中起到拋磚引玉的作用，為“磁浮飛行風洞”等重大科技基礎設施建設提供理論指導和技術支持。

“高速磁浮列車空氣動力學”專刊組稿專家

丁叁叁（1967—），男，湖北荊門人，博士，教授級高級工程師，享受國務院政府特殊津貼專家。中車青島四方機車車輛股份有限公司副總工程師，國家工程技術研究中心主任兼國家工程實驗室常務副主任；中南大學、北京交通大學、西南交通大學、蘭州交通大學兼職教授；中國鐵道學會標準化委員會副秘書長。長期負責高速動車組、高速磁浮交通系統、城際動車組、城軌及客車車輛的設計研發工作。主持承擔了600km/h高速磁浮交通系統研制等10 余項重大科研項目，在高速磁浮交通系統、列車空氣動力學、振動噪聲、車體鋁合金與復合材料、車體強度、列車碰撞被動安全研究等方面取得了突出成績。獲授權、受理專利近百項，其中授權發明專利20 余項；發表論文40 余篇；獲首屆全國創新爭先獎牌、中國專利金獎、中國交通運輸協會科技進步特等獎、山東省科技進步一等獎、中華全國鐵路總工會火車頭獎章、詹天佑成就獎、茅以升科學技術獎、最美鐵道科技工作者、山東省泰山產業領軍人才等多項榮譽。

倪章松（1973—），男，安徽太湖人，成都流體動力創新中心主任，正高級工程師，研究生導師。中國航空學會第十屆理事會理事，中國空氣動力學會第八屆理事會理事，中國空氣動力學會風能空氣動力學專業委員會副主任委員；《實驗流體力學》期刊第五屆編委會委員。長期從事低速風洞試驗技術及結冰與防除冰技術研究工作，主持或主研國家重點研發計劃、國家重大基礎研究項目、省級重大科技專項、省級重大科技基礎設施建設、部委級條件建設項目、氣動專用設備建設、氣動預先研究、民用飛機專項科研等10 余項科研項目。獲得國家部委級科技進步特等獎1 項、二等獎2 項、三等獎3 項，教學成果二等獎1 項。發表學術論文30 余篇，獲授權發明專利20 余項。

高廣軍（1973—），男，河南安陽人，中南大學教授，博士生導師。中南大學交通運輸工程學院院長，重載快捷大功率電力機車全國重點實驗室副主任，軌道交通列車安全保障技術國地聯合工程研究中心主任；入選中組部及科技部等國家級高層級人才計劃；湖南省“芙蓉學者”特聘教授；兼任國家鐵路局專家委員會委員、國際期刊TransportationSafetyandEnvironment 副主編。主要研究方向為列車多體耦合撞擊安全保護技術，軌道交通空氣動力與行車安全。主持科技部重點研發項目1 項，國家高鐵聯合基金項目、國家自然科學基金和科技部重大專項任務6 項；發表高水平論文100 余篇；獲國際授權發明專利10 項；獲得國家科學技術進步獎（創新團隊）1 項，國家技術發明二等獎1 項、國家科技進步二等獎1 項、中國專利金獎2 項。

鄧自剛（1982—），男，四川瀘州人，研究員、博士生導師，西南交通大學超高速真空管道磁浮交通研究中心副主任。愛思唯爾“中國高被引學者”，國際磁懸浮大會執委會委員，四川省青年科技創新團隊帶頭人。主要從事高溫超導磁懸浮與真空管道磁浮交通研究，研制成功世界首個真空管道高溫超導磁懸浮車試驗系統，率先驗證了真空管道磁浮交通的可行性；搭建了國際上磁軌截面最小、懸浮效率最高的釘扎磁浮系統，實現了2 t/m 的線載重密度突破，支撐了世界首臺高溫超導高速磁浮工程化樣車及試驗線啟用。承擔國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家優秀青年科學基金、國防科技創新特區、四川省科技廳（杰青、創新團隊）等科研項目10 余項；發表學術論文200 余篇，獲授權發明專利50 余項；獲得騰訊基金會首屆科學探索獎、詹天佑鐵道科技獎、茅以升鐵道科技獎、交通運輸協會科技創新青年獎、成都市最美科技工作者等榮譽和獎項；入選四川省天府萬人計劃，帶領團隊獲得“四川青年五四獎章集體”“鐵路青年五四獎章集體”等稱號。

陳大偉（1982—），男，山東濟南人，博士，教授級高級工程師。中車集團首席技術專家，中南大學研究生兼職導師，中國空氣動力學會風工程和工業空氣動力學專業委員會委員，中車青島四方機車車輛股份有限公司國家工程中心研究部主任。長期從事軌道交通車輛空氣動力學研究，負責和參與了600km/h高速磁浮列車、復興號CR400AF 動車組、和諧號CRH380A 動車組等系列高速列車的空氣動力學設計、仿真與試驗評估工作。主持和參與國家級、省部級課題8 項，發布鐵路行業標準2 項，獲授權專利31 項、軟件著作權7 項；發表論文30 余篇；獲中國交通運輸協會科技進步特等獎、山東省科技進步獎一等獎、四川省科技進步獎一等獎、中國中車科技獎特等獎、詹天佑鐵道科學技術專項獎、交通運輸協會科技創新青年獎等榮譽。