随着人们对节能的日益重视，近些年反渗透海水淡化技术迅猛发展，能耗大幅降低。能耗的降低很大程度上有赖于能量回收装置的全面利用。能量回收装置可分为透平式和正位移式两种，作为正位移式能量回收装置的一种，水力自驱旋转式能量回收装置有结构紧凑、操控简便、流体连续性好等优点，成为近年来能量回收装置的研究热点。本文设计并加工了6种螺旋导流块，其冲击角度分别为67.8°、68.5°、69.9°、72.5°、75.1°和77.9°。将上述螺旋导流块分别依次固定在不锈钢端盘上，然后将上下端盘以及转子组装成转芯，连同其它零部件一起装入有机玻璃筒体中组成水力自驱旋转式能量回收装置。在0.6MPa的系统压力下分别测定系统流量为5.1m3·h-1、5.8m3·h-1、6.5m3·h-1以及7.1m3·h-1时的转速，得出转速随系统流量、冲击角度的变化关系；设计并加工了一种带测速窗的不锈钢筒体，用其替换有机玻璃筒体，在高压下分别测定系统流量为8m3·h-1、9m3·h-1、10m3·h-1和10.7m3·h-1时的转速，得出转速随流量、压力、冲击角度的变化关系。上述实验结果表明：⑴随着系统流量的增大，转子转速呈增大的趋势；⑵随着冲击角度的变大，转速呈先增大后减小的变化趋势；⑶随着压力的上升，装置转速会先增大至最大值，然后逐渐减小直至进入一个不稳定区，最后降为零。装置在高压下不能稳定运行的原因为转子在转动过程中受到的阻力过大，阻力来源可能如下：⑴转芯同轴度的降低；⑵螺旋导流块上的沉头螺纹孔引起的涡流；⑶空蚀现象。本文对此进行了排除实验，结果表明阻力可能是由转芯同轴度降低以及空蚀现象引起。本文对课题组已推导出的特定几何规格的水力自驱旋转式能量回收装置转速的理论计算公式进行了如下三项修正：⑴将转子所受动力矩计算过程进行修正；⑵将转子套筒与转子之间的周面粘性阻力矩的计算过程进行修正；⑶将上下端盘与转子上下端面之间的端面粘性阻力考虑进来。利用修正后的理论公式算出四个实验流量4.4m3·h-1、5.0m3·h-1、6.0m3·h-1和7.1m3·h-1下的理论转速值，将其与相应的实验转速值进行对比发现理论转速略高于实验转速，两者相对误差不超过12%，此误差来自于推导过程中的两项假设：⑴3#～5#流体通道所对应的冲击角度相同；⑵忽略了螺旋导流结构与转子之间的端面间隙泄露量。