随着国内节能减排研究的深入，冷却塔迎来了它的一次“革命”，一种专门利用循环水系统中的多余水能代替原来的电动机驱动风机的冷却塔专用水轮机产生了。但是至今为止，对冷却塔水轮机的设计、运行和调节还没有一套针对性的理论与方法。　　 因为冷却塔水轮机和常规水轮机的工作环境、工作状态、工作特性、比转速、流道特征的不同，所以冷却塔水轮机的理论基础和常规水轮机有些不同。本文描述了水轮机驱动风机冷却塔的工作原理，通过研究冷却塔水轮机的特点，得出冷却塔水轮机的水头由水轮机自身的水头-流量特性所决定，水轮机与风机形成了联动与制约的关系，冷却塔水轮机的转轮进口直径很小，导叶高度很大，叶片流道很短，但弯曲度很大，其进出口角差很大。这些为冷却塔水轮机的设计提供了一定理论基础。　　 本文以水轮机流体动力学理论为依据，结合冷却塔水轮机的特点，从理论上分析了冷却塔水轮机的超低比转速特性、水头特性、过流特性、工况特性及调节特性，同时推导出一些关于冷却塔水轮机的相关公式，而且计算出了几个不同功率的水轮机等开度线。　　 水轮机有它自有的工作点，冷却塔的工作点由水轮机自身的转速-流量特性和水轮-风机组的转速流量特性所决定，具有良好的自适应性能，风机的转速会随冷却水量的大小自行调节。当水轮机设计不当、风机选择不当或水流系统发生改变时，有必要对水轮机的工况进行调整，冷却塔水轮机不仅能通过调整水轮机导叶开度，还能通过调节风机风叶角度来调节水轮机-风机组的工作点。　　 最后一章，通过试验台上的试验和现场试验验证了前两章的关于冷却塔水轮机的理论的可靠性与实用性、水轮机和水轮-风机组的工作特性与调节特性。