波浪能的高效开发与利用对解决资源短缺、减少环境污染和促进能源可持续发展等方面都具有重要的科学价值和现实意义。冲击式空气透平作为振荡水柱波浪能系统重要的中间能量转换装置,其转换效率相对较低,导致振荡水柱波浪能发电装置的整体发电效率不高。为此本文以冲击式空气透平为研究对象,基于CFD数值方法,研究了在单向稳态流动条件下,不同的叶片厚度、叶片旋转角和叶片入射角对冲击式透平效率和气动性能的影响。同时还研究了规则波往复流动条件下冲击式透平的瞬态流动特征。本文的主要研究成果如下:（1）研究了不同叶片厚度、叶片旋转角和叶片入射角在单向稳态流动条件下对冲击式透平效率的影响。研究发现,随着叶片厚度的减少,透平输入系数和扭矩系数随之减小,最大的效率出现在叶片厚度为16.1mm的工况。但改变叶片厚度对效率的影响有限。随着旋转角的减小,透平的扭矩系数和效率随之增加,最大效率57%出现在旋转角为-6°的工况;当旋转角为负时,透平的输入系数基本相同;当旋转角为正时,透平的输入系数随旋转角的增加而增加。随着叶片入射角的减小,透平的输入系数和扭矩系数增大,但透平的效率却随之减小,最大效率45%出现在入射角为45°的工况。改变叶片旋转角和入射角能够显著的改变透平的效率。（2）研究了不同叶片厚度、叶片旋转角和叶片入射角在单向稳态流动条件下流场的压力分布、叶片表面载荷和流道内的速度分布情况。结果发现,叶片的能量损失主要集中在转子叶片进口处的冲击损失、叶片吸力面的逆压梯度引起的回流、叶片尾缘附近的气流旋涡和下游导叶流道处产生的旋涡耗散。减小叶片厚度、减小叶片旋转角和增大叶片入射角都有利于减少进口处的负压面积,使叶片表面上具有相对均匀的压力分布,从而减小进口处的冲击损失和吸力面上的逆压梯度;也有利于减少下游导叶流道处的旋涡分布,从而减少透平的能量损失。（3）研究了规则波往复流动条件下不同叶片厚度、叶片旋转角和叶片入射角对冲击式透平叶片表面上压力脉动频域的影响规律。研究发现,随时间变化的入射波是导致冲击式透平内部产生压力脉动的主要原因,所以叶片表面上压力脉动的频率主要是入射波频率或者入射波频率的倍数。还发现高强度的压力脉动主要是叶片表面上的静压压力脉动。叶片压力面上的动压压力脉动存在较多的高频成分,这是由于叶片压力面附近的非定常流动诱发的。（4）研究了规则波往复流动条件下不同工况的叶片表面上的压力脉动主频幅值变化情况。研究发现,随着叶片厚度的减小,压力脉动的第一主频幅值逐渐降低;随着旋转角减小,叶片表面上的静压的第一主频幅值逐渐增加,而动压的第一主频幅值都是先减小后增加;随着入射角的减小,叶片表面上的静压第一主频幅值和吸力面平均动压第一主频幅值逐渐增加,而压力面平均动压第一主频幅值逐渐减小。