冲击式水轮机在高水头资源丰富的地区应用前景广泛，其流动干涉现象十分复杂，至今仍缺乏对其规律和比尺效应的科学描述与深入研究，仍是水力机械学科研究的热点和难点。本申请以高水头冲击式水轮机为研究对象，将理论分析、数值计算与试验相结合，旨在揭示机组内典型的三维非定常气液两相流及流动干涉的水动力学特性。探讨适合自由射流、水膜流等多流态的数学模型和数值方法，结合已有试验结果进行评价。探讨机组内典型流动干涉发生时的流动规律，如射流与水斗背面干涉，出流与水斗背面干涉，多喷嘴时水膜流干涉等，定量分析流动干涉对机组水动力特性的影响，进而提出改善流动干涉的方法。在易发流动干涉工况区，结合模型试验和现场实测，分别对模型与真机进行流动干涉特性的数值计算，定量分析流动干涉与比尺效应之间的关系，完善冲击式水轮机的比尺效应换算理论。研究可为冲击式水轮机的性能换算、优化设计与安全稳定运行提供理论基础。
