效率、空化和稳定性是评价水力机械的三大性能指标。这三个指标不是独立存在，是有紧密联系的，效率影响水能的利用率，空化影响机组的运行寿命，稳定性关系到机组能否安全、正常的运行。　　随着计算机和计算流体力学的发展，采用数值模拟技术准确反映水力机械内部空化的初生、发展、及溃灭情况成为研究热点。本文采用ANSYS CFX软件，基于雷诺时均N-S方程与涡粘模型，以某混流式水轮机机组全流道为模型，进行叶片定常空化数值模拟、尾水管空化涡带定常数值模拟和非定常数值模拟，研究了流量对叶片空化的影响、以及装置空化系数的变化对尾水管空化涡带的影响。　　本文首先对空化基本理论，空化研究方法以及国内外空化研究进展进行介绍，然后阐述了空化流的数学模型和数值计算方法，分别对水轮机叶片空化和尾水管空化涡带进行数值模拟。对叶片空化的模拟结果进行分析，得出叶片的初生空化首先发生在叶片头部背面靠近下环处，随着流量的逐渐增大，叶片头部空化程度逐渐加剧。对尾水涡带的模拟结果进行分析，可以得到，在选定装置空化系数的范围内，随着装置空化系数的降低，尾水管空化涡带区域渐渐由细变粗，当空化系数达到0.117时，空化涡带区域达到最大，另外，还进行了一个典型工况下非定常的计算，分析得到尾水管中的水流流动为非轴对称流动，空化涡带是偏心的，呈周期性旋转运动。各个时刻的涡带的形态基本上都是一致的，监测面上的低压区和高压区也呈现周期性旋转，监测点压力幅值在一个周期内随时间变化的曲线也接近正弦曲线。