液体能量回收透平具有结构简单、体积小、维护方便、能量回收效果好回收范围广等特点，在工业流程中的液体能量回收领域有着广泛的应用前景。对液体能量回收透平的研究可提高能源利用率、降低单位 GDP能耗，对我国经济社会的可持续发展具有重要意义。目前对液力透平回收能量的研究主要是利用泵反转用作液力透平，很少有关于液力透平基本理论的研究，液力透平的运行稳定性不佳。为了对液力透平进行深入的研究，对液力透平基本理论和运行稳定性的研究就显得十分必要。　　本文应用理论分析的方法对液力透平的滑移系数和基本方程进行了研究，以XWT500－18型液力透平为研究对象，采用数值模拟的方法研究了蜗壳结构对液力透平运行稳定性的影响。本文的主要工作和研究结果如下：　　1、通过分析轴向旋涡对液力透平叶轮进、出口速度三角形的影响发现：轴向旋涡对进口速度三角形影响很小；轴向旋涡的影响使得叶轮出口相对速度向叶轮旋转方向偏转，产生了速度滑移。结合相关理论推导出液力透平叶轮出口滑移系数与叶片数、叶片出口安放角的关系式。　　2、由推导出的滑移系数公式得到适用于液力透平的理论水头计算公式，得出液力透平理论水头与流量的关系；用三台不同比转速液力透平的外特性实验数据对所推导的公式进行了验证，公式计算结果与实验结果比较发现：理论水头与实验水头随流量变化规律相同，液力透平的水力效率与实验效率随流量变化规律一致；在最优工况点附近，水力效率达到最高，理论水头与实际水头差值最小，都呈线性变化趋势；当偏离最优工况时，水力损失增大理论水头与实验水头的差值增大；随着比转速的增大，透平的最优效率增大，水力效率也随之增大，理论水头与实验水头的差值减小。　　3、采用单蜗壳与双蜗壳液力透平的叶轮径向力在最优工况下都很小；当偏离最优工况时，单蜗壳与双蜗壳的叶轮径向力都增大，且偏离最优工况越大径向力越大，但单蜗壳的叶轮径向力增长幅度小于双蜗壳。　　随着叶轮的旋转，采用单蜗壳和双蜗壳的液力透平叶轮转矩和径向力的矢量都呈现出周期性变化规律，径向力和转矩的波动频率以叶片通过频率为主；在最优工况下，单蜗壳和双蜗壳的叶轮径向力数值和脉动幅值最小，径向力矢量整体上呈椭圆形变化规律；当偏离最优工况时，单蜗壳与双蜗壳的叶轮径向力数值与脉动幅值都增大，径向力矢量变化剧烈；在相同工况下，双蜗壳的叶轮径向力数值和脉动幅值均大于单蜗壳，并且径向力矢量的变化较单蜗壳剧烈；　　4、在叶轮旋转过程中，采用单蜗壳与双蜗壳的液力透平内部流场的压力、速度和流线分布呈周期性变化；单蜗壳与双蜗壳液力透平内部流场的压力、速度、流线分布在最优工况下最为理想，流动状态较好；当偏离最优工况时，流动稳定性被破坏，流道内产生了大量漩涡，液力透平流道的压力、速度、流线分布不如最优工况；由于隔板的存在使得双蜗壳液力透平内部流场在偏离最优工况时不如单蜗壳液力透平理想。　　5、采用单蜗壳与双蜗壳的液力透平蜗壳内部压力脉动都呈周期性变化，在一个叶轮旋转周期内压力脉动次数等于叶片数，压力脉动的主频为叶片频率，其它脉动频率为叶片倍频；单蜗壳液力透平内部压力脉动由叶轮与隔舌间动静干涉作用引起，单蜗壳隔舌前端处的压力脉动幅值最大；双蜗壳液力透平内部压力脉动由叶轮与隔舌及隔板间动静干涉作用引起，双蜗壳隔板内侧压力脉动幅值最大，隔舌处其次；在最优工况下单蜗壳与双蜗壳液力透平内压力脉动幅值较小，当偏离最优工况时压力脉动幅值增大；双蜗壳液力透平在偏离最优工况时的压力脉动幅值大于单蜗壳内压力脉动幅值。　　由结论4~5可知双蜗壳的液力透平运行稳定性不如单蜗壳的液力透平。