水力振源是引起厂房结构振动的最重要因素,也是最难以描述和模拟的因素。由于水轮机流道内部流动的复杂性,单一构件内的流动特性不能完整体现整个流道的流动规律和本质。论文综合分析了目前对于水电站厂房水力振源特性及施加方法研究的现状,在基于CFD的水力振源特性研究基础上,研究了水轮机流道,尤其是壁面处的水力振源规律,提出了水力振源的精确模拟施加方法。本文建立了全流道非定常湍流数值模型,基于SST双方程湍流模型实现了全流道非定常湍流计算,分析了正常运行工况下蜗壳、尾水管壁面的压力脉动分布特征,总结了水力振源幅值、频率及规律。在CFD计算基础上,采用谐响应分析,在正常运行工况下,依据水力振源幅值、频率分布特征,对蜗壳壁面进行了区域划分,提出了五种简化施加方案,厂房动响应数值计算结果表明,将各区域典型代表点的压力脉动幅频数据作为简谐面压力施加于区域面,接近水力振源真实作用情况时,得到的厂房振动响应较传统全流道单一振幅、频率面压力施加方法更大。由于流体计算与厂房结构网格尺度的差异,通过ANSYS二次开发,编制CFD计算压力脉动结果导入厂房结构程序,通过流体域与结构域中蜗壳、尾水管壁面各点坐标位置建立压力脉动时程一一对应规则。利用SFFUN命令实现了流道壁面各节点各时刻均按CFD结果如实模拟的压力脉动实时精确模拟施加方法,并将所得厂房响应情况与以典型点为参考的点而转换施加方法进行对比。结果表明,本文提出的基于CFD的脉动压力精确模拟施加方法考虑了流道各点水力振源的幅值、频率差异的影响,厂房响应更趋于合理。