本文采用CFX5.5商用软件,基于雷诺时均N-S方程与标准κ?ε湍流模型,以某水电站混流式水轮机机组模型尾水管为算例,进行了定常和非定常三维湍流数值计算,获得了尾水管内部流场结构特征、涡带的空间状态、压力脉动的频率和幅值等。主要研究成果有:通过分析尾水管进口的流动状态,提出了尾水管进口边界条件的给定方法,建立了尾水管进口周期性旋进非定常速度模型,并采用User Fortran实现之。计算结果后处理清晰再现了小流量工况尾水管涡带的运动形式和三种工况下尾水管内部的流场和压力分布,情况和实际符合较好,验证了所建立的进口速度模型的逼近真实性。对无支墩尾水管和单支墩尾水管计算结果比较认为,小流量工况下支墩对改善流道流态环境,抑制涡的发生发展没有显著作用,但能有效降低压力脉动幅值;最优工况下,从流线的顺畅程度来看,支墩的作用还是显著的。同时,数值计算过程中在尾水管出口加尾水箱对计算的收敛作用较大。再者,将支墩尾部矩形断面改为圆柱形,能够改善尾水管出口边界条件,有助于加速收敛。小流量工况下尾水管内三维非定常计算结果表明,此工况下尾水管涡带压力脉动最大发生在直锥段下面靠近弯肘段,并且脉动频率符合实际的倍频规律。