水轮机的运行特性决定着机组的发电效率、使用寿命和以及电站的经济效益。因此，水轮机的结构设计，是否与当地电站的水力条件匹配，能够达到一个优良的特性，是在机组投入发电前必须验证的过程。本文针对土耳其某高水头电站的混流式机组，展开了内部全流道CFD分析和模型试验，获得了机组的水流速度压力分布规律。本文的研究主要工作有：　　（1）对水轮机内部流动理论进行了分析。结合计算对象的工况条件和相关研究结论，确定了CFD数值计算的前处理操作中条件设定。其中，离散方程为有限体积法、迎风格式为二阶迎风、计算方法为SIMPLEC算法、湍流模型为RNG k-?模型以及近壁区处理选择标准壁面函数。前处理各环节的合理化条件选择，奠定了CFD分析的数值计算条件设置基础。　　（2）采用零件装配法，分别建立蜗壳、导水机构、转轮等过流部件的流道模型，并装配成整体。再通过调整导叶开度，分别建立了活动导叶开度为60％、70%、80%、90%这四种条件下的全流道模型。在网格划分软件中，采用Tet/Hybrid划分四种开度下的模型流域，并进行CFD数值计算。最终，得到了设计工况下，4种开度条件下的流场速度压力分布规律，并按照仿真结果，换算出了机组在各条件下的效率和出力。结果显示，随着开度的增大，机组内部的水流流动趋于优化，在大开度工况下，虽然转轮叶片的抗气蚀性有所下降，但仍在合理范围，且水力性能较之小开度条件更加良好，效率和出力都能达到较高的水平。　　（3）对该机组进行了模型试验。完成了模型水头条件下，模型的出力、效率、流量以及静水压力的测试。试验结果表明，各测试参数的变化规律与仿真值几乎一致，除静水压力外，其余测试参数与数值计算结果的偏差水平较小，即验证了仿真结果的正确性。　　（4）根据仿真和试验结果，提出了对转轮叶片的翼型进行修型、叶片割边以及尾水管补气的后续机组优化措施。