湍流是流体的一种流动状态。非定常流动是流体的流动状态随时间改变的流动。三维流动的流动参数表示为三个空间坐标的函数。随着计算机技术和计算流体动力学的发展及其应用，及湍流理论和湍流模型的进展，应研究水轮机全流道三维非定常湍流的数值模拟的理论和方法，分析模型和真机的流道湍流特性，计算全流道非定常湍流的瞬时流场、叶片边界层分离以及叶道涡、叶片脱流涡、叶片后卡门涡等的形成和运动规律，间隙湍流对主流的干扰和影响等，获取水轮机全流道中的流场、压力脉动分布以及流动变化对转动部件的水动作用力。湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。