抽水蓄能电站在电力系统中承担着削峰填谷、处理紧急事故等功能,在我国的电网结构优化和能源发展中起到了重要的作用。但近年来抽水蓄能电站在投产和运行过程中发生的运行事故让社会对抽水蓄能电站的安全性愈发重视。安全隐患的直观表现为水泵水轮机异常振动和噪声,初步研究确定机组内部的动静干涉引起非定常脉动是诱发振动噪声的主要因素。因而,本文围绕水泵水轮机异常振动噪声这一工程问题,以动静干涉为切入点,深入探究压力波在机组中的传播规律和相位共振特性,为降低压力脉动提高水泵水轮机机组的稳定性和可靠性提供科学支撑。本文的研究工作在江苏省产业前瞻与关键核心技术重点项目“基于水电储能的清洁能源微网系统与装备关键技术研发”（编号BE2019009）的资助下开展。以水泵水轮机作为研究对象,构建弱可压仿真模型,开展水轮机满工况的全流道模拟,重点分析尾水管与上游不同动静干涉区域的耦合作用,掌握耦合压力脉动的传播特性并揭示其与相位共振间的协同响应关系。主要研究内容如下:（1）基于SST（Shear Stress Transport）模型的弱可压仿真模型能够准确捕捉到水泵水轮机中壁面反射和密度变化激励的多重脉动信号。本文采用CFX提供的SST分别用可压缩模型和不可压缩模型对水泵水轮机的满载水轮机工况进行数值模拟。结果表明:两种模拟的脉动主频一致,但采用不可压缩模拟可能会低估脉动幅值。并且,在远离脉动源的上游部件中,因壁面反射和水密度不变而受多重激励信号导致不可压模型无法正确模拟脉动。因而,在后续的研究中采用可压缩模型模拟对压力脉动的模拟分析。（2）基于水体的可压缩性,探究非定常计算中步长设置和可压缩模型中声速设置,对水轮机满载工况下压力脉动发生和传播的影响。选取步长Δt=1/20 TBPT、1/24TBPT、1/32 TBPT、1/40 TBPT,以及水中波速a0=1082 m/s、1200 m/s、1320 m/s、1450m/s、1620 m/s时的工况分别进行模拟。结果表明:当声速a0较大时,压力波可以更快的传出蜗壳且幅值较小;步长较小时对波动函数特征的判断误差较大,可能会低估蜗壳流道中声学效应引起的压力波动,建议时间步长设为Δt=1/32 TBPT或1/40 TBPT;（3）根据前一章节的结论设置计算步长和水中波速,对水轮机满负荷工况下进行全流道数值计算。结果表明:导叶和转轮之间的无叶区作为压力脉动的源头,湍动能极强并向上游和下游传播,对压力脉动幅值产生了不同程度的影响。其中,对下游的影响更大,尤其是在转轮叶片的压力面和尾水管的进口部分。（4）考虑到尾水管进口处压力脉动强烈,将原有圆肘型的尾水管（DT1）替换为扁肘型的尾水管（DT2）,探究尾水管形状对上游压力脉动的影响。结果表明:尾水管的替换对上游的压力脉动有着重要的影响。对尾水管中的流线进行分析,在DT2尾水管中的流动相较于DT1尾水管中的更加稳定,尾水管进口处的负压区和涡带区明显减小。在蜗壳中和双列叶珊通道内,配有DT2尾水管的机组产生的压力脉动在蜗壳中七个位置可以相互抵消,从而减弱压力脉动,其中在典型频率2BPF处DT1尾水管是DT2尾水管模型脉动幅值的2-4倍;对比脉动相位可知,原模型的监测点之间的脉动相位几乎相同,为直接相位共振,而对比DT2尾水管的相位曲线虽然在趋势上总体呈线性关系,实际上相位差的滞后角度与隔舌距离增加并不一致,为间接相位共振。对比两个机组的全流道内的脉动特性,DT2尾水管的机组各性能更佳,因而替换扁肘型尾水管对改善压力脉动有积极的影响。本文对于考虑水体可压缩性的水泵水轮机非定常数值模拟的计算设置进行了对比探究,为类似研究对象的可压模型数值模拟计算提供了一定的参考和借鉴。揭示了该模型在水轮机工况下,压力脉动的发展及传播特性,揭示流场内二次相位共振间的协同响应关系,为进一步提高水泵水轮机机组的稳定性和可靠性提供科学支撑。