牵引变压器是动车组的关键运行设备,主要负责向牵引装置提供电能。动车组停靠站间隔时间短,离站加速度大,牵引装置长时间处于大功率工作状态,这导致牵引变压器供电时能量耗散非常严重,因此必须进行有效冷却,以保证其内部绕组温度维持在允许范围内。强迫油循环风冷方式是一种新型高效的牵引变压器冷却方案,它涉及到油泵将冷却油输送变压器对绕组进行强迫对流冷却以及受热后的冷却油通过油冷却器进行二次换热。本文拟采用数值模拟和实验验证相结合的方法对这种高效变压器散热系统进行研究。考虑到动车组实际工作特点,作者重点关注变压器绕组在大功率时的温升情况。板翅式油冷却器是牵引变压器散热系统的核心部件,油侧和空气侧分别采用锯齿和波纹翅片进行强化传热,本文对其热流体性能进行实验研究,同时在CFD计算基础上建立其性能计算模型。论文主要工作内容如下:1)利用风洞实验台对牵引变压器油冷却器进行实验,测试不同空气和油流量下的传热和流阻性能,并拟合经验关联式。借助Fluent软件模拟分别得到了空气侧波纹和油侧锯齿翅片通道的传热和流阻特性数据,在此基础上,采用对数平均温差法建立了油冷却器性能模型。2)在一维温度场假设基础上,建立变压器（含绕组和冷却油）分布参数模型,然后将其与油冷却器、油泵和管道等集中参数模型耦合在一起,建立强迫油循环风冷式牵引变压器散热系统的数学模型,并提出一套数值求解算法。3)在变压器温升实验平台上,对一台牵引变压器及其配套散热系统进行动态温升实验研究,测量绕组和冷却油的温升情况。4)用变压器温升实验数据检验本文牵引变压器散热系统数值模型的预测精度。在此基础上,应用数值模型研究变压器绕组内部温度分布情况,分析几个主要参数对变压器温度场的影响。研究结果表明:本文牵引变压器散热系统数值模型能够比较准确地预测牵引变压器内部动态温度变化,冷却油温的过渡时间和稳定值均与实验值吻合较好,绕组平均温度与实验值相对误差小于5%。板翅式油冷却器性能优越,基于油侧表面积的总传热系数为49～74 W/（m2·℃）。本项目可用于牵引变压器散热系统设计和优化。