高速列车的制动盘是一种重要的制动部件,通过制动盘与闸片的摩擦制动作用将列车运动所具有的动能转换成热能,并通过接触的空气流体散失掉,进而使列车减速或停车的目的。在制动时会产生大量的热量,由于制动盘吸收的热量远比闸片吸收的热量多,导致制动盘的温度迅速增加,而温度增加就会产生温度梯度,制动盘受热膨胀是诱发热应力产生的原因。因此研究制动盘温度场情况,提高制动盘的散热性能,这对列车的安全运行具有重要的实际意义。空气对流传热是制动盘散热最主要的能量交换方式。通过调整制动盘内的散热肋片结构和分布,改变空气在制动盘内部的流动状态,增加内部的散热面积进而提高整体的散热能力,基于CFD技术,针对高铁列车制动盘的散热肋片进行研究分析:第一步,考虑空气流动对不同结构散热肋片的散热影响。运行常用的CAD三维建模软件设计全新的散热肋片结构,选取已有的制动盘外观尺寸进行实体构建。由于制动盘与闸片的受力均为轴对称形式,为了减少计算规模使用1/12模型,设置边界条件及初始条件,定义对称面来还原整体模型。对多种不同结构的制动盘逐个模拟,得到空气流体在制动盘内部的运动规律以及温度分布规律,整合空气流场与温度场来总结归纳,进行初步的对照模拟分析。第二步,对初步选取的三个制动盘模型进行整个盘体的瞬态散热能力模拟,验证模拟加入了实体旋转的影响作用,这样能更好的还原制动过程中制动盘的运动情况。根据制动时速度逐渐减慢的情况设置速度变化函数。考虑到空气流体与制动盘固体之间的耦合界面,因而增加一个外围空气包覆层使得网格平稳过渡,只针对接触表面进行网格精细化处理。求解得到结果后使用多种分析工具来观察制动过程中的各种有关热能变化的相关参数,进而检验所选取模型的散热能力,确定合适的散热肋片形状。第三步,研究制动盘实际工况下制动盘散热能力,采用能量折算的方法来确定制动盘两个摩擦环上的热流密度值,根据实际的列车运行状态,再附加上整车质量以及更换热源的方式来尽可能的达到和实际效果一样的状态。总结得到影响散热能力的因素用于最后的优化改进,结果表明散热肋片板状散热片要比柱状散热片的散热能力更强,楔形板要比直板效果好。