随着中国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,人们对电力的需求量不断增长,电能正成为人们需求增长最快的能源。我国水电开发逐步由低水头大流量向高水头发展,冲击式水轮机具有适应高水头运行的特点,多喷嘴冲击式水轮机能有效提高冲击式水轮机的出力特性,冲击式水轮机也逐步由单喷嘴向多喷嘴发展。我国对冲击式水轮机的研究相比技术成熟的混流式水轮机还属于起步阶段。由于冲击式水轮机在工作的过程中属于三维非定常的两相流动,流动的复杂性也增加了对冲击式水轮机研究的困难。冲击式水轮机的给水机构中既有典型的弯管流动,也有分岔管流动,两种流动产生的二次流会对进入喷嘴前的流态分布造成的影响,这种影响不断向下游发展会影响射流的形状,造成射流质量下降。冲击式水轮机的效率是由给水单元效率和转轮区效率共同决定,转轮区的效率与射流质量密切相关。所以研究二次流在冲击式水轮机给水单元的发展、变化过程就显得很重要。本文对某一型号的六喷嘴冲击式数轮机模型进行了数值模拟,具体研究内容如下:1.通过分析六喷嘴冲击式水轮机给水机构能量损失情况,找出造成六喷嘴冲击式水轮机给水机构能量损失的原因;2.通过研究二次流在六喷嘴冲击式水轮机给水机构中产生,发展和变化的过程,探究二次流向下游的发展过程及射流内部流态的发展过程,找出上游来流对射流流态和形状的影响;3.对六喷嘴冲击式水轮机进行全流域数值模拟,通过分析射流在水斗上的工作过程,找出冲击式水轮机的工作特性和内部的不良流动现象。研究结果表明,六喷嘴冲击式水轮机给水机构的能量损失主要分为配水环管能量损失和喷嘴能量损失,其中喷嘴能量损失是给水机构的主要损失,且喷嘴损失量在相同开度时随着水头的增加而增加,但占总水头比基本保持恒定。六喷嘴冲击式水轮机由于配水环管属于典型的弯管流动,内部会产生典型的沿水平面对称的迪恩涡对。由于分岔管处过渡不均匀和流体的转向,这种对称的迪恩涡对会向分岔管内侧偏移,并不断向后发展,造成射流在内侧产生分岔流动;对于六喷嘴冲击式水轮机,其内部存在严重的不良流动现象,其中水斗背面打水现象在本文水斗模型中较为严重,射流在水斗背面的不断流动还会造成水斗背面产生一个持续的低压区,低压区可能会发生气蚀现象。