我国建筑行业对机制砂骨料的需求正逐步增大,但筛分技术是制约机制砂高效生产的难点。重力风选作为机制砂干法制砂的关键技术,在生产过程中存在分选精度低,砂石颗粒级配质量差的问题。机制砂在风选中的运动规律研究,是机制砂风选设备结构设计与风速设计的基础,对提高风选分级效果具有重要的意义。本文通过理论分析对机制砂颗粒在风流中的运动轨迹进行了研究;随后建立了数值计算模型,模拟了传统单风口风选设备中机制砂的风选过程;在此基础上,设计了一种新型的重力式多风口风选设备,讨论了其风选能力及相关因素对砂石风选的影响;最终建立了风选试验系统,通过试验检测了该风选系统的对机制砂的风选分级能力,并与模拟结果进行比较。本文主要成果如下:（1）针对机制砂的风选运动过程,分析了砂石受力状态,建立了砂石颗粒的运动方程,通过微元法和Matlab工具对机制砂颗粒的风选运动过程进行了简化计算。研究结果表明粒径大小、气流速度与风口高度都会对风选结果造成较为明显的影响,可通过调整风速与风口位置等条件,对不同粒径的机制砂进行风选分级。（2）基于MP-PIC模型的计算颗粒流体力学方法,建立了机制砂风选的数值计算模型,模拟测试了单风口风选设备对于机制砂的风选分级能力,并通过小型物理对照试验,验证了数值模拟方法的可靠性。在此基础上设计了一种新型的多风口风选设备,模拟测试了该设备对于机制砂的风选分级能力,分析了风选中设备压力场、气流场和砂石的分布规律,得到了较好的分级效果。结合多风口设备风选结果,设计了二级风选设备,通过模拟测试,与多风口风选设备组合使用,能实现不同粒径等级砂石的分离。（3）针对多风口风选设备,模拟了不同初始条件与结构条件下的机制砂风选过程,研究了各风口风速、风出口尺寸、扰流板与进料砂石粒度分布等因素对机制砂风选运动与设备风选效果的影响规律。并据此针对不同粒度分布砂石进料下的风选进行了结构与风速优化,得到了最优风选效果。（4）根据设计与研究规律,研发了机制砂风选设备等比例试验系统,进行了物理测试试验,测试系统在不同进料量下的风选能力。得出该试验系统能对不同粒径的机制砂进行风选分级,分选效果与模拟结果基本一致,最终产物的整体颗粒收率与纯度可达到70%左右。该论文共有图99幅,表15个,参考文献111篇。