Предлагаются новые численные модели гидродинамики турбин, построенные для описания малоизученных течений при переходных режимах их работы, в уплотнениях и полостях, а также при наличии кольцевого затвора. Их основу составляет разработанный метод совместного решения уравнений Рейнольдса на подвижных сетках, уравнения вращения рабочего колеса и одномерных уравнений упругого гидроудара. Моделирование течений в полостях и уплотнениях позволяет оценивать суммарные осевые и радиальные нагрузки на ротор гидротурбины. Проведены верификация и валидация разработанных методов. Создан и внедрен для проектных исследований программный комплекс, реализующий построенные численные алгоритмы на многопроцессорных вычислительных системах. В предложенных постановках решены практически важные задачи нестационарной гидродинамики турбин.