我国水力资源丰富，但近年来森林的砍伐与植被的破坏导致河流含沙量增大，对水轮机过流部件造成严重磨损。虽然水电站已采取一定的补救措施，但水轮机的性能仍受到一定影响，水轮机效率严重下降，电站运行成本增加，经济效益下降。导致水轮机磨损的因素有多种，但设计阶段未能充分考虑泥沙颗粒的影响是造成在运行电站磨损的一个主要原因，因此，对于泥沙磨损的研究具有明确的理论意义和实际意义。本文基于N-S方程分别以清水和含沙水为介质对高比转速混流式水轮机进行全流道数值模拟，分析内部流动特性，掌握泥沙颗粒对过流部件的磨蚀规律。在清水工况下水轮机内部的流动特性较好，而含沙工况下水轮机效率下降明显。为研究泥沙颗粒对水轮机性能影响，采取单一变量法。在流量和泥沙颗粒直径不变时，随着泥沙体积分数的增大过流部件的磨损加剧且不成线性变化，泥沙体积分数增大一定数值之后，磨损量剧增。在流量与泥沙体积分数不变的情况下，泥沙颗粒直径的改变对过流部件磨损不能简单定量分析，模拟结果发现泥沙颗粒直径越小其与水的相对速度越小，即此时泥沙颗粒以更高的速度冲击材料表面，另外，随着泥沙粒径的减小，颗粒的惯性作用降低，对过流部件上部位置的冲击更加剧烈，加剧了该区域的磨损程度，而且磨损更呈现出对称性，而大直径颗粒对转轮、导叶等靠下位置的局部磨损更严重。当泥沙特性不变时，流量自小到大改变对应于河流自枯水期向丰水期过渡，对于同一台水轮机，流量增大则过机流速增加，水轮机磨损会加剧。计算结果表明：不论是何种工况下，水轮机的磨损位置主要是蜗壳底部、蜗壳鼻端、座环、固定导叶和活动导叶头部、转轮进出水边及叶片下侧三角区。将数值模拟结果与电站运行一个汛期的过流部件磨损情况对比，计算结果符合实际磨损情况，说明ANSYS CFX软件可以很好的模拟水轮机内部流动。通过模拟结果可以为水轮机的叶型的优化及电站寻求更好的抗磨措施提供有效的帮助。