为研究中高水头混流式水轮机上冠空腔结构对泄漏水特性的影响，结合新疆红山嘴一级电站工程实例，该文基于计算流体动力学(computational fluid dynamics

CFD)技术，建立4种上冠空腔结构几何模型，采用剪切应力输运(shear stresstransport

SST)湍流模型，对7种流量下的不同上冠空腔结构展开数值模拟。以泄漏水流态特性、顶盖排水孔排水性能、止漏环密封性能、泄水锥泄水性能为研究指标。结果表明：上冠空腔结构形式影响泄漏水流态分布，主要差别位于上冠空腔顶部和泄水孔；上冠空腔增设转轮泵有利于改善主轴密封漏水及轴向水推力过大难题；含转轮泵的上冠空腔结构较其他结构，可显著提高顶盖排水量和止漏环出口水压，降低泄水锥泄水量；针对该电站为应用顶盖排水技术，建议采用含转轮泵的上冠空腔结构，该结构可使顶盖排水量平均提高38.11%，止漏环出口压力平均提高45.98%，泄水锥泄水量平均降低38.90%。依托顶盖取水技术应用，研究不同上冠空腔结构对水轮机性能的影响。该文可为混流式水轮机节能设计提供一定参考依据。