兰新高速铁路主要途径甘肃、青海、新疆三个省区,是一条横贯东西的现代“钢铁丝绸之路”。兰新高速铁路沿线的环境极度恶劣,尤其新疆地域的风沙灾害最严重,已经造成多起列车倾覆事故。因此,在风沙两相流条件下,动车组明线运行的气动特性研究至关重要。本文应用数值仿真方法对风沙流条件下动车组的气动特性进行分析,对于企业研发抗风沙动车组提供依据。本文主要研究内容如下:(1)通过对王洪涛的风洞实验数值仿真,验证计算模型和数值模拟结果的可靠性,为后续数值计算奠定基础。(2)根据兰新铁路沿线的风沙天气,运用欧拉模型建立沙床模型,数值研究不同风速作用下,沙粒在风场中的变化规律。(3)参考某高速动车组建立三维计算模型,对计算区域划分质量良好的网格及设置边界条件。(4)根据沙床模型的分析结果,使用UDF函数对风沙模型进行程序化处理。(5)动车组明线运行时,对车速是200km/h,侧风速度分别是15m/s、20m/s、25m/s,以及对侧风速度是25m/s,风向角分别是45°、75°、90°的不同风沙工况下进行数值仿真,分析动车组表面压力分布、空调进出口平均压力及沙尘浓度分布、动车组气动系数的变化规律,数值分析不同工况下动车组侧向安全退避距离。通过数值仿真分析,计算结果表明:风沙条件下200km/h动车组明线运行时,侧风速度为25m/s,当风向角在75°~90°之间车体的侧向安全退避距离为7.5m;强风沙条件下,动车组头车空调进出口的平均压力最低,比中车低27.5%,比尾车低28.1%;风沙速度越高或风向角越小,动车组的阻力系数越大;动车组速度是200km/h,侧风速度是25m/s时,车体倾覆力矩系数最大,达到0.1347,高于其它两种侧风工况117.6%、337.3%及高于其它两种风向角工况41.7%、576.8%。本文得到的计算结果对高速动车组在风沙流条件下安全运营提供重要指导意义。