经济社会的发展,带来了交通的全面提速,但由于地表大气影响,地面交通工具的速度很难超越400km/h,而真空管道（ETT）车辆因其在低压管道内运行,极限速度可大幅提升,此时空气动力学问题显得尤为重要。在跨音速甚至超音速运行时,航天飞行器常见的气动问题会在管道中放大,并反复出现,而大气环境中需要考虑的问题,也要观察是否合适于真空管道。激波和活塞风现象作为其中的重要一环,相关研究必不可少。本文根据计算流体力学（CFD）理论,选择了合适的数值分析方法。利用自适应动网格技术,动态层法的网格更新方法,SST k-ω和DDES耦合的湍流模型对真空管道交通（ETT）系统的二维和三维活塞风及激波问题进行了数值计算。对课题组前期的ETT系统几何模型进行了参数化改进,采用分区混合网格划分方法,提出了共用非结构网格运动区和结构网格静止区的想法,大大减少了建模时间。研究了ETT系统中的激波结构及演化和激波的冲击效应。车头有附体激波、弓形激波（离体激波）、反射激波、正激波,车中出现了反射激波和菱形激波串结构,车尾存在附体激波、弓形激波（离体激波）、反射激波、Lamda激波和菱形激波串结构。存在激波的规则反射、马赫反射、激波诱导边界层分离、激波与涡和激波与激波相互干扰的现象。激波会对管壁和车身进行周期性的冲击;车头和车尾会分别形成相等长度的高压区和低压区,并随着车辆运行成线性扩大;此外,还存在不随时间变化的最低压区。分析了不同管道阻塞比、环境压力、行车速度下活塞风的变化规律,激波和活塞风之间的关系,并探讨了二维与三维仿真计算之间的误差。随着阻塞比的增大,管道活塞风速和压力会逐渐增大,环隙中部恒速区域减小,车身总阻力和阻力系数增大。随着环境压力的增大,活塞风压力成倍数上升,而活塞风速几乎不变,环隙回流速度增大、回流区域扩大,车身总阻力成正比的增大,车身的阻力系数成反比的下降。存在一个临界速度v0,车辆运行速度小于v0时,活塞风速、压力和车身总阻力随运行速度的增大而增大;车辆运行速度大于v0时,活塞风速、压力、环隙流速和车身阻力显著下降,此时车辆会突破Kantrowitz极限,管道阻塞效应消失;运行速度小于声速时,环隙流场类似于Couette流中P<0的情况,超过声速时类似于Couette流中P>0的情况。激波对活塞风的影响主要表现在激波引起的活塞风速度和压力的振荡,激波对气流的波阻效应导致气流阻塞效应明显增强。三维模型与二维模型计算结果一致,说明了二维模型对三维模型有较好的模拟效果,但三维模型的激波和活塞风的变化要缓于相应二维模型的变化。本文主要探讨了真空管道车辆高速运行时,管道内激波与活塞风的变化规律,发现了管道内常见的激波结构和演化发展规律,激波对车身和管道周期性的冲击效应,得到了瞬态和稳态的活塞风变化规律以及不同阻塞比、真空度和运行速度对活塞风的影响,可为未来真空管道交通系统气动特性研究提供一定的参考。