水轮机在担任调峰调频时，长期穿越或处在低负荷区，而低负荷区的尾水管内的压力脉动是造成机组振动乃至整个厂房振动的主要原因之一。本文针对这个问题，基于N-S方程，使用同位网格的SIMPLEC算法，采用RNG k-ε湍流模型，对混流式水轮机全流道进行了定常与非定常数值模拟。　　本研究主要内容包括：⑴在低负荷工况下,转轮由于出现了叶道涡使转轮流态变差，在转轮进口靠上冠的部位产生叶道涡。在低负荷工况时，尾水管全段回流比较严重，转轮出口的水流向尾水管，由于在弯肘段靠近壁面处形成了两个旋涡区，水流进入弯肘段后受支墩影响形成了局部漩涡区，从而使尾水管不稳定。⑵非定常计算结果进行处理后可以发现，活动导叶主频分为两部分，活动导叶前主频为低频压力脉动，活动导叶后的主频与叶片主频基本相等，为高频压力脉动。尾水管处的振幅最大的位置位于尾水管直锥段，尾水管直锥段与弯管段的主频均为低频压力脉动。⑶研究了主轴中心孔补气对混流式水轮机内部流场的影响、十字架补气对混流式水轮机内部流场的影响和主轴中心孔补气、十字架补气和顶盖补气三种补气方式对混流式水轮机内部流场及压力脉动的影响。⑷不同工况下最优补气量是不同的；不同补气方式的最优补气量是不同的;在补气量过小的情况下，在转轮的影响下它很快稀释于水体中，进入尾水管直锥段中心涡带区域的气体很少，无法起到改善水流的作用，补气量过大，会使断面过水面积减小，导致尾水管直锥段横向水流增强导致不利流态。⑸水轮机主轴中心孔补气、十字架补气和顶盖补气提高了混流式水轮机活动导叶及尾水管内部压力值；水轮机主轴中心孔补气、十字架补气和顶盖补气有效改善了混流式水轮机压力脉动；水轮机主轴中心孔补气、十字架补气和顶盖补气对活动导叶及尾水管频率是有一定影响的；顶盖补气有效提高了转轮压力，改善了转轮出口空化情况。研究成果揭示了水轮机主轴中心孔补气、十字架补气和顶盖补气具有改善转轮及尾水管内部流场的作用，降低了尾水管的压力脉动。