由于国民经济发展巨大需求和减少温室气体排放的压力，水电将在国家能源安全战略中占据更加重要的地位。目前长江上游一批单机容量普遍达到1000MW左右的巨型水电站正在开发之中，水轮机单机容量的增大将导致机组的相对刚度降低，巨型水轮机的水力稳定性成为人们关心的热点问题。三峡电站过速试验中出现了小开度异常振动的现象，有必要通过理论分析和数值计算，对1000MW水轮机小开度工况稳定性进行研究，为避免类似振动现象发生提供参考。为实现上述目的，本文对1000MW模型水轮机小开度工况内部流场进行了数值模拟，通过定常和非定常手段研究水轮机内部流场结构和压力脉动特性，并通过改变导叶弦长，考察了不同的导叶搭接量对水轮机小开度稳定性影响。具体的研究内容包括以下几个方面：本文首先采用定常CFD模拟对小开度工况水轮机内部流动进行计算，研究小开度工况流动与正常工作状态的异同，分析导致流动不稳定的原因；对小开度工况若干不同开度的流动进行数值模拟，研究小开度工况水轮机主要外特性和流场中流动的变化规律，获得小开度工况水轮机特性曲线，找到水轮机工况、制动工况和反水泵工况等三种状态的范围，为非定常计算提供了基础。针对小开度下水轮机工况、制动工况和反水泵工况等三种状态，本文分别进行了非定常数值模拟计算，得到了流道内部多个测点的压力脉动和转轮受力的变化规律；经过FFT分析，得到压力脉动和受力变化的频谱，进而比较不同工况压力脉动和导叶、转轮受力变化的大小，并分析流量、转速等因素对脉动的影响。本文研究了改变导叶搭接长度对小开度工况流动的影响，结合定常和非定常计算结果，分析了改变导叶搭接长度对小开度工况流场压力、速度分布的影响，得到了水轮机外特性的变化规律，通过非定常计算分析了压力脉动和导叶、转轮受力脉动与导叶搭接长度的关系，进而对导叶搭接长度不同时的小开度工况流动稳定性进行了评价。