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全球电力资源匮乏及环境污染问题使得水电行业面临着新的挑战与机遇。水轮机作为水电站的主要设备，关系着电站的安全以及经济运行。随着水电资源进一步开发，水轮机技术变得尤为重要。还有一些技术难题制约着水轮机的高效稳定运行。同时，随着装机容量的提高，不仅带来了巨大的发电量，也带来了突出的稳点性问题。随着计算机技术的发展以及数值仿真技术的不断完善，数字化建模与仿真以其方便快捷、成本低、研发周期短等优势，为水轮机研究带来了新途径，现已广泛应用于水电行业。为此，对水轮机过流部件进行建模与数值仿真，对分析引起水轮机振动的因素以及过流部件内部流场状态的研究具有十分重要的意义。本文的主要内容如下： 首先简明扼要的阐叙了过流部件建模与数值仿真的研究现状与意义，陈述了三维计算机建模与全流道数值仿真的发展历程，同时对了计算流体力学基本原理和模态分析基本原理进行了讲解，着重介绍了全流道数值模拟所用到的基本方程和湍流模型。其次基于三维建模软件UG，介绍了自由曲线曲面造型技术，并以UG为平台，根据水轮机设计参数，对水轮机全流道进行数字化建模，其中包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮以及尾水管。然后论述了引起水轮机振动的主要因素以及水轮机振动的主要研究方法，同时结合有限元分析软件对转轮及其叶片进行了模态分析；最后结合网格划分软件ICEM CFD，对蜗壳区域、导叶区域、转轮区域和尾水管区域进行了非结构化网格的划分，随后利用专业CFD软件FLUENT实现水轮机内部流场数值模拟仿真，实现了CAD/CFD的技术结合。 总之，本文以高性能计算机为研究平台，以混流式水轮机过流部件为研究对象，建立了过流部件三维模型，实现转轮及其叶片的模态分析，实现了过流部件内的流场模拟仿真，为进一步探究影响水轮机稳定性因素打下了基础。