水轮机是水电站的核心设备,其最重要的三个性能指标是:效率、空化和稳定性,分别关系到机组对水能的利用程度、机组的寿命和机组能否安全正常运行。转轮是水轮机最为关键的部件,其性能的高低直接影响到水轮机的三个性能的好坏;同时也是最容易因设计不当或运行不合理等原因而遭到破坏的部件之一。因此,研究转轮内部流场,对转轮内部流动的速度、压力等进行分析,对于提高水力发电机组的效率和运行稳定性、减少空化的发生以及适应现代化水电机组朝大型化发展的趋势等具有重要的意义。随着混流式水轮机的不断发展,发现除了尾水管涡带和卡门涡这些熟知的影响水轮机稳定运行的水力振动外,还存在一系列值得关注的水力不稳定现象,其一就是叶道涡。本文以某具体电站混流式水轮机为例,对转轮区域进行了三维非定常流动模拟计算,得出了多个典型工况下的速度场、压力场及不同测点的压力脉动,研究分析了不同工况下,同一周期不同时刻转轮区域的叶道涡情况。模拟结果显示,在高于设计水头时脱流发生在上冠叶片进口的背面,低于设计水头时,脱流发生在叶片正面进口边。对各测点上压力脉动波形进行FFT(快速傅立叶变换)后获得了各测点压力脉动的频率特性,计算结果确定了叶道涡的频率特征。