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本论文主要是通过大量的现场实验，利用PIV粒子成像测速仪测出水轮机转轮出口、尾水管锥段和扩散段等处的流场分布情况并通过专用Insight、Tecplot软件分析、处理实验结果数据。然后根据分析结果并结合理论得出尾水管内部流场的分布情况，输出速度矢量分布图、流线图、涡量场图等来反映流场的实际流动情况；分析产生这种流动状况的原因；流场分布与运行工况的关系等。以此，为流场数值模拟提供参照和验证；为设计出能量特性更好、运行更稳定的水轮机提供依据。本文的实验研究成果在一定程度上可供相关设计、运行、研究人员参考。