在过去的几十年里,阿尔斯通已经设计完成了世界上几个大型混流式水轮机。如今,阿尔斯通已经积累了很多关于混流式水轮机在中低水头下运行的经验,例如世界上两个最大的水电站三峡(中国-710MW-80.6m)和伊泰普(巴西-750MW-126m),以及图库鲁伊(巴西-370MW-68m)、拉法格1(加拿大-142MW-57m)、麦洛维(苏丹-130MW-45m-即将投入运行)等等。随着可再生能源的发电设备越来越受关注,在全世界范围内,尤其是南美,低水头下运行的新的混流式水轮机占据着越来越重要的地位。近期由Fozdo Chapeco EnergiaS.A建造的Foz do Chapeco水电站就是高比转速混流式水轮机的典型例子。该水电站位于巴西圣卡塔琳娜州和南里奥格兰德州交界处的乌拉圭河上,这个水电站的额定净水头为49.8m,4台单机217IvlW,总装机容量为855MW。在本文中,介绍了用cFD计算的混流式水轮机转轮的设计和优化、以及在实验室进行的模型试验。面临的最艰巨的任务就是在保障性能的同时还要保证空化和叶道涡不影响运行。等比例模型试验的结果证实了预测结果:加权平均效率高于合同要求值,整个运行范围内可以免受空化和叶道涡的影响。