为保护海洋生态环境,国际规定船舶的排放气体必须减少硫化物等有害物质的排放,因此大型远洋油轮中常用脱硫塔对废气进行净化处理。脱硫过程中,输送参与反应的海水需要消耗大量的能源,直排废弃海水又会造成严重的能源浪费。考虑船舶的经济成本因素,采用液力透平对余压丰富的废弃海水进行能量回收的方法在行业中得到普遍的认可。目前,单吸透平能够适应绝大多数工况,实现能量的高效回收,然而在船舶脱硫工艺中超大流量、极低水头的工况下,单吸透平因为工作范围较窄而不宜使用。双吸透平能够在这种极端工况下实现高效的工作,而双吸透平的作功机理和流场演变特性尚未较好地揭示。基于上述原因,本课题以一台比转速为212的双吸卧式液力透平开展了研究,具体内容和结果如下:（1）通过对双吸液力透平进行定常数值模拟,并结合试验结果对比得出透平的特性曲线,发现双吸透平的能量回收能力较高,最高回收效率达到85.77%;结合熵产理论分析其能量损失机理发现,透平内的旋涡、回流等不良流动现象是引起熵产的原因,熵产的变化趋势与透平的水力损失相同,而熵产成分中直接耗散熵产和湍流耗散熵产占主要部分;叶轮造成的熵产是透平系统能量损失的主要原因,其次为蜗壳部件;叶轮内能量损失发生位置会随流量增加从叶片的前缘向尾缘发展,并从后盖板侧向前盖板侧延伸。（2）为研究双吸叶轮的作功机理与一般叶轮的差异性,通过与相同结构的单吸透平进行对比,得出双吸透平的效率较单吸透平高,最佳效率点能够高出3.5%,且运行的工况范围相对较大;双吸叶片的载荷形式主要为前载型,动力矩主要集中在叶片前缘段,因此能够获得更多的作用力;从涡旋分布角度分析,双吸叶轮两侧叶片间的圆角连接形式能够减少叶轮后盖板侧的涡旋,而叶轮进口的前盖板侧形成了较大的涡旋结构并且迅速向叶片吸力面发展,减小了液流对该面的作功能力而导致叶片两侧的静压差增大,促使双吸叶轮出现前载型的叶片载荷分布特征。（3）对透平进行了增加导叶的改型设计,所设计的导叶提高了透平整体的回收效率,尤其是在非设计工况下。经分析,导叶的引流作用改善了蜗壳出口边的压力分布和液流在叶轮内的流通能力,使得改型后叶轮受到的径向力明显地减少,但也引起了叶轮进口在轴向流量分配不均问题,导致叶轮轴向力有所增加。导叶有效地增加了液流进入叶轮流道时的速度矩,提高了叶轮的作功能力,验证了改型方法的可行性。