Η πρόσφατη ραγδαία αύξηση της υπολογιστικής ισχύος των σύγχρονων ηλεκτρονικών υπολογιστών επέτρεψε την προσέγγιση μαθηματικών μοντέλων χρησιμοποιώντας αριθμητικές μεθόδους αναπτύσσοντας τον κλάδο της Υπολογιστικής Ρευστομηχανικής. Οι πιο συνηθισμένες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στην επίλυση της ροής σε υδροστροβίλους δράσης, όπως ο Pelton, είναι οι πλεγματικές μέθοδοι που βασίζονται στην Eulerian προσέγγιση. Στις περισσότερες περιπτώσεις τα αριθμητικά αποτελέσματα συγκρίνονται με αντίστοιχα πειραματικά με στόχο την αξιολόγηση της ακρίβειας τους. Η διεξαγωγή πειραματικών μετρήσεων σε υδροστροβίλους είναι ιδιαίτερα απαιτητική λόγω της δυσκολίας ακριβούς μέτρησης των διαφόρων μεγεθών όπως η παροχή. Η παρούσα εργασία βασίζεται στην ανάλυση της λειτουργίας και στην τροποποίηση εργαστηριακού υδροστροβίλουPelton οριζοντίου άξονα με δύο ακροφύσια, ονομαστικής διαμέτρου στροφείου 400 mm και ονομαστικής ισχύος 70 kW, εγκατεστημένου στο Εργαστήριο Υδροδυναμικών Μηχανών του ΕΜΠ. Αρχικά επιλύθηκε αριθμητικά η ροή μίας δέσμης νερού αρχικά στο ακροφύσιο και στη συνέχεια στη γεωμετρία του αρχικού στροφείου για διάφορες παροχές. Έπειτα, πραγματοποιήθηκε αριθμητική βελτιστοποίηση της γεωμετρίας του στροφείου, καταλήγοντας σε μία νέα γεωμετρία. Το νέο στροφείο κατασκευάστηκε και πραγματοποιήθηκαν πειραματικές μετρήσεις με το παλαιό και το νέο στροφείο, ώστε να συγκριθούν τα αποτελέσματα και να επιβεβαιωθείη εκτιμώμενη βελτίωση του βαθμού απόδοσης.