在石油、化工生产工艺流程中常常需要利用液力透平对高压流体进行降压处理，目前国内外主要利用离心泵反转作液力透平，也有一些专门的液力透平。当离心泵反转作液力透平时主要存在液力透平的效率低、运转时稳定性较差等问题。分析其原因主要有：其一，虽然目前已有很多关于离心泵用作液力透平的换算关系，但这些换算关系是通过三种形式得到，分别是推导、数值模拟和试验，其结果相差较大。分析其原因是液力透平大部分为低比转数，而大部分低比转数离心泵通常采用加大流量的方法进行设计，不同的设计者选取的放大系数是不同的，已有的这些换算关系并没有考虑放大系数的影响，导致用离心泵反转作液力透平时的换算关系和实际相差较大，从而使所选择的液力透平效率较低；其二，当离心泵用作液力透平时液力透平是按照泵的设计方法进行设计的，并没有专门针对泵反转的工况进行设计，所以当离心泵直接用作液力透平时蜗壳、液力透平叶轮进出口角等不适应透平工况，导致透平效率较低；其三，由于液力透平向心叶轮叶片数较少，叶轮内存在较大的滑移现象，且滑移系数是准确预测液力透平性能的重要因素之一，但目前关于液力透平向心叶轮内滑移的研究还没有相关文献报道；其四，压力脉动作为影响液力透平稳定运转的因素之一，很少有关于如何降低液力透平内压力脉动的研究。针对上述存在的问题，本文的主要工作有：　　1.推导了含有流量放大系数的离心泵用作液力透平的换算关系，并进行了实验验证。　　2.提出了液力透平向心叶轮进出口安放角的计算方法、叶轮进出口直径的计算方法和叶轮进口宽度的计算方法。　　3.推导了液力透平向心叶轮出口滑移系数的计算公式，并进行了实验验证，最后分析了向心叶轮出口滑移系数的影响因素。　　4.研究了蜗壳进口截面面积对液力透平外特性、流场分布、速度矩、叶轮所受径向力和各过流部件内压力脉动的影响。　　5.研究了液力透平向心叶轮进口前有无导叶和不同导叶数对液力透平外特性、流场分布、叶轮所受径向力和各过流部件内压力脉动的影响。　　本文的创造性成果有：　　1.通过对流量放大系数对离心泵用作液力透平换算关系影响的研究，剔除了流量放大系数对离心泵用作液力透平换算关系计算结果的影响，并提出了含有流量放大系数的离心泵用作液力透平的换算关系。　　2.得到了液力透平向心叶轮进出口安放角的计算方法、向心叶轮进出口直径的计算方法和向心叶轮进口宽度的计算方法。　　3.当假设叶片工作面上的诱导速度与向心叶轮出口边上的诱导速度的比值等于叶片和涡心所张曲边三角形的面积与叶轮出口边和涡心所张曲边三角形的面积之比时得到的液力透平向心叶轮出口滑移系数的计算公式最准确；且在研究液力透平向心叶轮内的滑移时，只需考虑叶轮出口的滑移；影响液力透平向心叶轮出口滑移系数的因素有：叶轮进出口直径、叶片进出口安放角和叶片数。　　4.当离心泵用作液力透平时为了使液力透平能够较稳定的运行，需适当减小液力透平进口截面面积。　　5.在液力透平叶轮进口未加导叶时叶轮和尾水管内的液流流动较为紊乱，而添加导叶后叶轮和尾水管内流动多为均匀流动，且导叶数越多蜗壳内速度变化越小；液力透平叶轮进口前添加导叶可有效降低叶轮所受径向力。　　6.随着导叶数的增加，蜗壳内的最大脉动幅值逐渐减小；未加导叶时叶轮内的压力脉动幅值主要受叶轮动静相互干涉作用和叶轮内的涡流以及脱流等现象的影响，而添加导叶后叶轮内的压力脉动幅值主要受叶轮动静相互干涉作用的影响；未加导叶时尾水管进口压力脉动呈无规律变化，而添加导叶后尾水管进口的压力脉动数等于叶轮叶片数，其压力脉动幅值主要受叶轮动静相互干涉作用的影响，而位于尾水管下游的压力脉动幅值主要受尾水管内液流流动状态的影响；液力透平叶轮进口前添加导叶不但能改善液力透平的水力性能，还能有效地降低各过流部件内的压力脉动幅值，提高液力透平运转时的稳定性。