水轮发电机组由于多承担调峰调频任务,水力工况变化较为频繁,在非最优工况往往出现严重的水力振动问题,对机组发电效率、运行稳定性造成影响,甚至诱发厂房结构振动。开展水力振源的合理模拟和施加方式研究,对于预防和解决水轮发电机组和厂房结构的振动问题尤为迫切。本文探讨了基于CFD(计算流体动力学)模拟水轮机流道脉动水压力的可行性,在分析水轮机过流部件表面脉动特性的基础上,提出了一种水轮机转轮叶片表面脉动压力的精细施加方法,通过水轮发电机组转子-转轮轴系统振动分析,研究了脉动水压力对轴系统振动的影响。在合理模拟及施加水力振源的基础上,分析了轴系结构在水力、电磁和机械多振源耦合作用下的振动特性,探讨了了轴承刚度系数、阻尼系数、机械和电磁荷载相位差等结构支承和荷载参数对轴系结构多振源耦合振动特性的影响。结合流体计算结果拟定水轮机转轮表面和厂房蜗壳内壁面脉动水压力的幅值和主频,分别对机组轴系统结构和厂房结构开展谐响应分析,分析了脉动水压力作用下厂房结构的振动特性。基于有限元功率流理论,探讨了水力振动在机组轴系统及厂房机墩、上、下游墙体、风罩等部位的传导和衰减特性,分析总结了振动的主要传导路径,为水电站机组厂房结构的振动预测及控制提供参考。