随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对电能质量和可靠性的要求越来越高，设计出总体性能较高、能在较大的工况范围内高效、可靠运行的水轮机，是水轮机研究者们所面临的重要课题。本文较为系统地开展了混流式水轮机转轮的多工况优化设计研究，完成的主要工作有：　　 论文针对混流式水轮机转轮叶片特点，采用UGgrip语言完成了叶片几何参数化编程，能更好地实现参数化程序与实体建模之间的衔接，基于Pointer算法群进行优化搜索，可以根据优化的对象及状态自动调整优化算法从而加速优化进程。并借助于CFD流体分析软件和网格划分程序，将叶片几何参数化程序、自动网格划分技术、CFD数值计算方法以及Pointer优化算法进行集成，建立了水轮机多工况多目标自动优化设计系统。　　 基于所开发的自动优化设计系统，以额定工况下的效率和最低压力为目标函数，进行了额定工况下的混流式水轮机转轮优化设计，优化所获得的新转轮在额定工况下的效率和空化性能得到明显提升，但存在另外两个非额定工况下性能下降的问题。　　 针对单工况优化存在非额定工况点性能下降的问题，论文采用加权目标函数法实现多工况优化，在优化过程中对每个个体进行性能预估时，通过CFD计算得到了每个个体在三个工况下的能量性能和空化性能，然后对三个工况下的计算结果进行加权处理，优化的目标函数为加权后的效率及空化值，结果显示虽然额定工况下转轮性能提升幅度较小，但在各工况下性能均有提升。　　 在此基础上，又将三个工况下效率及空化值以及各自的加权值都作为优化目标函数进行了多工况优化计算，结果显示，该方法所得的结果略优于前述的多工况计算结果，同样可以作为实现多工况优化的一种有效方法。