随着水轮发电机组向大容量、高比转速、高效率的方向发展，水轮机的安全稳定运行越来越多受到人们的重视。而空化涡带是混流式水轮机和可逆式水轮机尾水管中出现的一种固有的不稳定流动现象，它所产生的压力脉动是造成这类机组振动的最主要根源。因此有必要了解空化涡带形成的机理，并针对不同工况下的空化涡带形态和压力脉动规律进行计算和分析。本文采用局部密度变化的单流体空化模型对混流式水轮机尾水管的空化涡带进行了计算。该模型在混合物Navie-Stokes方程的基础上耦合空泡输运方程，以模拟液体和气体之间的相变，引入体积分数以计算空化区域的混合物密度。同时采用RNGk-ε双方程模型求解雷诺平均方程，流场计算的方法则采用压力—速度—密度修正方法。 通过数值模拟，得到了不同工况下尾水管内部空化流场的速度和压力分布，分析了空化涡带的形态和压力脉动周期、频率和幅值。比较了同一工况不同装置空化系数下，尾水管空化涡带的形态和压力脉动规律。 研究发现在部分负荷工况下模拟出了尾水管空化涡带，并且压力脉动周期频率和现场实测结果吻合很好。在小流量工况下模拟失真，分析认为应该是湍流模型选择不恰当。在同一工况不同装置空化系数下，尾水管空化涡带空腔直径随装置空化系数变化的规律与模型试验是吻合的。