离心泵反转作液力透平可将其压力能转换为机械能,驱动泵、风机等工作机做功或者用于发电,它具有结构简单、成本低和性能可靠等优点。但泵反转作为液力透平轴向力直接影响到液力透平的安全运行,因此有必要对泵反转作液力透平的力特性做研究,另外,研究证明,泵反转作为液力透平时,在液力透平叶轮进口添加导叶时能够提高液力透平的效率及运行的稳定性,为此,本文设计了导叶,并制定了三种方案对液力透平的轴向力进行研究,其中方案A是在导水部件处不添加导叶,方案B是导叶与叶轮相对位置为0mm,方案C是导叶相对叶轮向后盖板方向偏移1mm。本文主要做的工作如下：1.液力透平全流道模拟。本文以比转速为84.5的单级单吸离心泵反转作液力透平为研究对象,建立三维模型、进行网格划分,然后通过CFD软件对液力透平的A、B、C三种方案进行内部流场全流道模拟。计算不同流量工况下液力透平的性能,找到最高效率点,然后分析最高效率点附近六个工况点的内部流场及其外特性、力特性。通过分析发现：相对于水泵设计流量Qd而言,文中制定的三种方案的最高效率点的流量比Qd大,方案A的最高效率点在流量1.1Qd处,方案B及方案C最高效率点后移,在流量的1.3Qd处。添加导叶(方案B)后,液力透平的效率提高,导叶与叶轮的位置发生变化(方案C)时,效率降低。因此安装导叶时,必须注意其与叶轮的相对位置。三种方案的压头和输出功率都随着流量的增加而增大；在各自最高效率点,方案B及方案C的压头比方案A的压头低,轴功率比方案A大。2.对液力透平模拟结果进行轴向力的分析。通过对液力透平的轴向力模拟结果进行分析发现：液力透平轴向力由前后盖板外表面产生的盖板力、扭曲叶片引起的轴向分力以及除去叶片后整个叶轮内表面受到水的压力所引起的轴向力组成。A、B、C三种方案的轴向力随着流量的增大而增大。添加导叶后轴向力在—定程度上减小；其减小原因是由于添加导叶后,盖板力减小(指向泵进口方向),内表面力增大(与泵进口方向相反),最终造成总的轴向力的减小；导叶与叶轮的相对位置发生改变时,轴向力增大。另外,本文对方案A的透平工况及泵工况的轴向力进行模拟,对其结果进行分析发现,在各自最高效率点,方案A透平工况的轴向力比泵工况的大。泵工况下,叶片力与内表面力很小,影响轴向力的主要是前后盖板不对称所产生的轴向力,但泵反转作液力透平时的内表面力却比较大。