对于工业上用的液力透平大多采用离心泵反转。但单纯的离心泵反转，其效率较低，尤其是在小流量工况下甚至出现效率为零，以至于不能带动电机或泵机组转动。为此对现行的液力透平进行优化设计尤为必要，特别是以提高小流量工况效率为目标，改善液力透平的性能是势在必行。本文在参考国内外各种离心泵用作液力透平的性能工况下，通过各个参数的理论分析和数值模拟对双吸式反转泵进行了优化，主要研究内容及结果如下:　　 一、双吸式反转泵设计方法总结　　 根据过流部件结构特点研究了反转泵的工作原理。在现有双吸泵及液力透平的设计理论基础上，结合本文的研究成果，归纳出双吸式反转泵过流部件主要水力设计方法。该泵在结构上采用双支撑结构型式，水平中开，维修只需拆卸透平盖，轴封采用机械密封，密封性能高。　　 一、双吸式反转泵内部流场的数值模拟　　 利用商用软件CFX，采用大涡模拟对反转泵全流道内的三维非定常湍流进行了数值计算，得到全流道在一个整周期内静压分布和瞬时扬程及所得功率的变化规律。并根据泵体结构的特点，在相应的位置设置监测点，通过数值计算获得了在监测点上的脉动时域图和脉动频域图。给出了大涡模拟某步时下泵内流场分布，并与基于标准k-ε模型计算结果对比，认为大涡模拟结果更接近反转泵的实际流场。　　 根据计算结果，分析了反转泵蜗壳道内脉动变化规律，初步揭示了反转泵内受叶轮-蜗壳动静干涉作用引起的非定常流动特性。　　 三、反转泵叶轮及过流部件的优化设计　　 以最高效率PE、高效区HE，扬程流量曲线在小流量区的稳定性TE为目标函数，基于Plackett-Burman试验设计、RSM方法对反转泵叶轮中的12个优化设计变量进行了分析，获得了目标函数与各个参数的关联式。综合考虑三个性能目标，基于关联式提出了反转泵叶轮的设计方法，并将该设计方法应用于两个叶轮的设计，发现基于关联式的预测值与CFD的计算值良好符合。　　 通过对反转泵蜗壳的参数化设计和优化及出水流道的优化，获得了较优的蜗壳模型，并且得到了较优的出水流道模型。　　 四、对优化结果的试验验证　　 通过对优化后的反转泵模型进行外特性的试验研究，发现优化后的泵较先前普通双吸泵反转有较大的性能提高，且试验结果与数值模拟结果误差较小，说明之前的数值模拟方法和优化方法准确，总结出来的设计方法可用于余能回收反转泵的设计。