旋转式能量回收装置以其结构紧凑、操作简单、能量回收效率高等特点,广泛应用于反渗透海水淡化工程,对海水淡化工艺的节能有着重要的作用。本文结合液压相关理论,为反渗透海水淡化系统设计了一种新型的旋转式能量回收装置,针对流场传质问题展开了理论分析,为旋转式能量回收装置样机的研制和工程应用奠定了基础。本文首先确定了旋转式能量回收装置的结构、设计要求及性能评估参数,在对其压力能交换原理分析后,结合盘配流式液压泵的设计理论,设计了一套公称处理流量为60L/min和公称压力为6MPa的旋转式能量回收装置。在上述结构设计的基础上,通过搭建配流过程数学模型得到孔道内液体流速和位移曲线,由压力场的变化得到配流副压紧系数变化。使用Crank-Nicolson中心差分格式求解扩散偏微分方程,在一维状态下得到旋转式能量回收装置内部浓度场变化。采用正交仿真试验方法,考察了多种因素对浓度场分布的影响,其权重为:转速>转子长度>孔道数目>孔道直径。引入孔道容积利用率指标,发现在一定的处理流量下,转速和结构尺寸参数存在最佳匹配。在该组参数下,能确保装置掺混率和孔道容积利用率都有最优值。建立了旋转式能量回收装置内部流场三维模型,通过Fluent数值计算得到了不同操作参数下孔道内部的NaCl浓度场分布。在运行平稳后,孔道内部会形成一段稳定的、往复移动的“液体活塞”,有效隔开了高、低浓度液体。以掺混率和孔道利用率为评估指标,研究了处理流量和转子转速对增压出口浓度影响,发现装置的斯特劳哈尔St数在（1,2.5）时,装置的出口掺混率最低。研究还发现,当低压海水进口流量为高压进口流量的1.05～1.1倍时,能量回收装置掺混率较低,说明低压海水进口流量和高压浓盐水进口流量存在最佳匹配关系。通过提取流场的压力云图,得到了装置在额定参数下的能量回收效率为95.77%。