随着水轮机设计技术的不断发展与国民生产对电力的需求以及对可再生能源的不断重视,水电站的单机装机容量不断增大,从三峡的70万千瓦,再到现在的白鹤滩100万千瓦,随着机组的增大,机组的稳定性运行就成了一个行业内尤为关注的问题。水利枢纽在开发时必然会受到地理位置、地质条件的限制,会造成尾水出口与泄洪建筑物相邻布置,当泄洪时会造成水电站尾水波动较大,从而不可避免的影响机组的安全和稳定性运行。本课题主要研究不同尾水波动规律对水轮机机组运行的影响,由于现有的试验台无法做到尾水出口压力呈现规律性波动,而且随着CFD技术在水力机械行业的应用不断成熟,本课题采用CFD技术来研究不同尾水波动规律对水轮机运行的影响。本课题采用瞬态模拟来研究压力脉动,由于传统的湍流模型都是建立在雷诺时均的基础上,所模拟的是时均量,本课题采用大涡模拟来研究压力脉动,主要研究尾水脉动的振幅与频率对水轮机导叶以及尾水管内压力脉动的影响。本课题研究表明,尾水波动的振幅为额定水头0.1%、0.2%时,由于尾水的波动振幅相对于额定工况时的水头较小,水轮机运行工况点基本没有改变,导叶和尾水管内的压力脉动的主频基本没有变化,随着尾水波动振幅的增大,导叶与尾水管内的压力脉动的幅值均会增大;尾水波动的频率为10.028Hz与50.14Hz时,对导叶和尾水管内的压力脉动的主频基本没有影响,尾水波动频率为50.14Hz时,导叶与尾水管内的压力脉动的幅值均会增大。