离心泵反转作为能量回收透平,可以驱动泵、风机、发电机等旋转机械来回收液体压力能。大量的学者研究表明：离心泵反转运行需解决的关键问题是选型和工作不稳定。前一个问题,国内外研究的比较多,但是结论相差较大,使得厂家用起来无所适从；工作不稳定在此特指小流量工况效率著降,转速达不到额定转速的现象,这方面的研究相对比较少,实际中都是依靠电机来辅助做功。因此,本文在前人的研究成果的基础上,以4台不同比转速的单级离心泵为研究对象,从以下几个方面,对上述两个问题做了更深入的探讨。(1)总结前人预测离心泵反转最优工况参数的方法,提出了更全面、适用性更广泛的预测关系式的数学模型；用统计的方法对4台低比转速离心泵的数值试验结果进行分析,得到了泵的流量、扬程、功率与反转作为能量回收透平时的流量、水头和功率之间的关系。(2)选取一台离心泵反转的三个典型工况(大流量工况、最优工况和小流量工况)进行流场分析,从内部流场分布的角度分析了泵反转工况的外特性表现。(3)以离心泵反转最优工况的参数,按照常规混流式水轮机导叶的设计方法,为离心泵设计了一个导叶。并对加与不加导叶两种情况下的数值试验结果进行了对比。通过对以上问题的研究,得出以下结论：(1)提出了离心泵反转工况下性能预测的数学模型,利用该数学模型计算比转速在30到80之间的泵反转工况下的性能参数,其计算值与试验值非常接近,可以在工程实际中应用。(2)通过对离心泵反转不同工况的数值模拟,分析内部流场发现：即使是最优工况,叶片工作面的相对速度也有一个旋涡,背面进口边附近流动紊乱。这些是由于反转的最优工况流量比正转大,转轮入口负冲角过大,冲击叶片造成的。(3)设计的导叶的确改善了转轮的入流状况,叶片工作面、背面的相对速度矢量分布均匀、流畅。和没有导叶的情况相比,最优效率向大流量偏移；虽然最高效率的数值有些降低,但是随着流量的减小,效率显著下降的程度减弱了,稳定性增强。