【摘要】为了提高三峡水电站水轮机的空化性能，提出了水轮机转轮三维空化流场的分析理论与方法。通过数值模拟首次实现了混流式水轮机转轮内王维空化流场和叶片上三维空穴区域的预测。将流面S1保角变换成圆柱或环列翼栅，用非线性贴体面元奇点法解映射二维平面上翼栅的空化流动。采用流线曲率法计算有厚叶片又流面的流动。对流面S1与S2空化流解进行这代计算，以最终确定转轮中三维空化流场。计算结果表明它适用于任何一种型式的反击式水轮机转轮中的三维空化流场分析。给出了三峡水电站水轮机转轮空化流场预测的结果。