近年来,国内外一些大型水轮机组多次出现强振动现象,尤其是高比转速水轮机叶片的断裂现象,导致机组无法安全运行。因此了解水轮机的激振动特性,寻找水轮机组振动原因对机组的安全运行有重要意义。本文综述了国内外水轮机振动研究现状和水轮机振动机理,从基本理论出发阐述了流固耦合计算的基本理论,其中主要阐述了湍流模型,特别是湍流模型里的RNGκ-ε模型。同时,本文对流体声场数值模拟理论进行了阐述,包括水动力噪声的几种基本声源,并总结归纳出适用于ADINA计算声功率的方法。本文主要是对水轮机进行激振特性的研究包括对其振动特性(如固有频率、主要振型等)的研究及寻找诱发振动原因的研究。其主要工作如下:(1)采用建模软件Unigraphics对蜗壳、导叶、转轮、尾水管进行了建模。(2)应用软件ADINA进行模态分析,计算了转轮在空气中和水中的固有频率和主振型,得到了流体特性(密度、体积模量等)与转轮振动频率的影响关系。(3)为了寻找诱发机组振动的原因对水轮机激振特性进行了三维数值模拟,由于计算机容量和时间的限制,对一些部件,进行了适当简化。通过ADINA软件运用流固耦合的方法计算,研究了大流量、设计工况、小流量工况下的混流式水轮机内的流场、声场,以及转轮所受到的应力,并在此基础上分析了混流式水轮机内部湍流场诱发振动的原因,通过计算噪声大小判断振动最强位置。通过ADINA软件的数值模拟,为水轮机的进一步设计提供一定的数据参考。