工业流程中的余压能通常采用液力透平进行回收,因此液力透平是我国近年来政策中决定开发的核心节能装备。目前我国常用的液力透平的类型是泵反转式液力透平。由于泵反转式液力透平是以泵正转的工况设计制造,反转作透平时效率较低,高效运行区域狭窄,无法保持稳定工作状态。而水轮机式液力透平具有效率高、运行时性能稳定等优点。因此本文选取一水轮机式液力透平进行分析。余压能回收实际过程,工质常为气液两相,所以需要透平在气液两相时稳定运行。为研究透平在两相工况时的流动规律和损失机理,提高透平效率,本文使用欧拉-欧拉粒子两相模型和SSTk-ω湍流模型分析了一水轮机式液力透平,并分析了该透平在不同工况时的运行外特性,并分析了透平内部两相工质的流动机理,得到了透平内两相熵产随含气率变化的规律,探究了熵产分布与两相工质流动的关联。由研究结果得知,纯液工况下透平效率约为92%;透平的效率和输出功率随含气率增加下降明显。通过分析不同类型熵产,由湍流熵产随含气率变化明显得知含气率增加引起更严重的不良流动,是熵产损失增加的最主要因素。其中蜗壳中熵产损失极小,导叶内存在一定的冲击损失,而转轮与尾水管为主要熵产部件,分析熵产分布图并与气相分布图和流线图对比,得知在转轮10%及90%叶高处熵产较高在转轮叶道涡流区域、叶片吸力面高含气率区形成了高熵产区,且集中于叶片头部尾部位置;转轮叶片流道间出现旋涡,造成流道堵塞,导致水流流态紊乱,也形成了高熵产区。在小流量工况下,含气率对转轮内部熵产的影响较小,在设计工况和大流量工况下,气体体积分数对压力损失影响的效果逐渐增加,叶轮内出现高含气区域,熵产随含气率的变化较为明显。尾水管中心气体聚集区域随流量含气率增大而更明显,也是一个高熵产区。