水轮机是水电站的核心部件，对整个水电站的运行起着决定性的作用。传统的水轮机模型试验是研究人员长期以来对水轮机研究采用的重要手段，但是模型试验所需周期长，花费的代价大。如果用纯理论的数学解析方法来分析水轮机的内部流场，由于水轮机内部湍流流动的复杂性，要取得较好的研究成果，也是相当困难的。所以，采用现代计算流体动力学(CFD)方法，利用高性能计算机，获得准确详细的水轮机内部流动状况，是设计高性能水轮机的重要方法。它有效的结合了模型试验和纯理论分析的优点，缩短了水轮机的设计周期，减少了水轮机的研发费用。因此，CFD技术作为一种新的水轮机设计研究手段被广泛应用。　　 本课题运用CFD技术对一长短叶片混流式水轮机模型进行全流道清水和固液两相流动的数值模拟，根据其压力分布，速度分布和泥沙浓度分布预测水轮机内部各过流部件在不同工况下的流动特性，从而减少模型试验的费用和时间，为水轮机的改型设计提供重要信息。具体研究内容如下：　　 一、根据原型水轮机的实际水力参数，对蜗壳、导水机构、转轮和尾水管进行了三维几何建模，得到了了水轮机全流道的三维几何模型。　　 二、将建好的水轮机各流道三维几何模型导入Gambit软件中，对过流部件依次进行网格划分并指定区域类型和边界类型。　　 三、利用Fluent分别对清水中小流量工况、最优工况、大流量工况下水轮机内部流动进行数值模拟计算。　　 四、利用Fluent分别对丰水期大流量工况下，大颗粒体积浓度和大颗粒直径；平水期最优工况下，中等颗粒体积浓度和中等颗粒直径；枯水期小流量工况下，小颗粒体积浓度和小颗粒直径情况下水轮机内部流动进行数值模拟计算；通过对计算结果的对比分析，得到了长短叶片混流式水轮机各过流部件的泥沙磨损和空化空蚀破坏规律。