倡导发展能效提升技术是我国近年来的重点发展领域。离心泵反转作液力透平被广泛应用在化工、钢铁、煤炭等行业,对生产过程中产生的高压余液进行能量回收。在透平的运行过程中,常因为上游条件或负载的改变而导致其偏离高效区间,这种过渡工况会降低透平的能量回收效率,甚至对机组的稳定运行产生负面影响,因此研究过渡工况下离心泵作液力透平的水力性能具有重要的意义。此外,部分反转作液力透平的离心泵在设计之初只考虑了泵工况,并未考虑其反向运行的透平工况,导致离心泵作透平运作时,叶片的安放角无法与原过流部件较好地配合,透平的能量回收效率由此受到了限制,因此研究离心泵作液力透平的叶片安放角具有重要意义。论文的主要研究工作及结论如下:（1）数值模拟了三组变流量过渡工况,关注流量加速度对透平水力性能的影响。低流量下,透平失速现象导致变流量过渡工况的实际效率远低于稳定工况,高流量下则较为接近稳定工况。处于高效点工况下,叶片吸力面存在较弱的二次流,随流量的增加进而发展成二次环流,导致效率下降。叶轮出口处存在高湍动能区域,受流量加速度的影响该区域存在延迟效应。相比于稳定工况,变流量过渡工况偏离高效区间运行会导致叶轮受力及蜗壳压力脉动的波动幅度加剧。得出结论,在变流量过渡工况下,透平偏离高效区间运作会导致水力性能下降,流量加速度越大水力性能就越差。（2）由数值计算获取了透平的流量-转速性能曲线,对于透平而言,高转速对应更高的流量区间,且具有更宽的高效区间。处于高转速的最佳效率工况下,叶轮对压力能的转化利用能力更强,不过由于高转速需要匹配高流量,叶轮的动静干涉作用较强,能量损耗同样也较大。数值模拟了两组变速过渡工况,关注叶轮转速的正、负加速度对透平水力性能的影响。相比于稳定工况,变速过程存在附加水头,并且由于流场演变的滞后,导致稳定工况的转矩小于减速过渡工况而大于加速过渡工况。此外,相比于加速过渡工况,减速过渡工况的内部流动特征演变得更为剧烈,表现为叶轮流道内存在更大面积的低压区以及更强的湍流动能。减速过程开始阶段的叶轮受力及蜗壳压力脉动存在较明显的失稳现象,数值变化较为剧烈。得出结论,在变速过渡工况的起始阶段,透平的水力性能存在失稳现象,该现象在减速过程中更为明显。（3）首先设计了具有不同入口安放角的叶轮,低设计流量的叶轮（较小入口安放角）与高效点较好地匹配,而对于高设计流量（较大入口安放角）的叶轮而言,只能预测其高效点变化趋势,入口安放角过大或过小都会使高效区间变得狭窄。增大入口安放角会导致叶轮径向力和轴向力增大,从而影响透平稳定运作。综合考虑了水力性能,推荐离心泵作透平的入口安放角的选取范围为30°到51.8°。接着又设计了具有不同出口安放角的叶轮,通过减小出口安放角使得透平全运行工况的效率有所上升。负向出口速度矩（较小出口安放角）能够有效地削弱尾水管内的低压区以及涡带,而正向出口速度矩（较大出口安放角）的效果则相反。增大出口安放角,轴向力有所下降,但过大的出口安放角会加大径向力数值。综合考虑了水力性能,推荐离心泵作透平的出口安放角的选取范围为9.4°到26.4°。