旋流分级技术作为一项高效的多相分级技术，在石油，化工，矿山，冶金，海洋工程等领域得到了越来越广泛的应用。水力旋流器具有分级效率高，设备占地小，使用寿命长，操作维护方便，不造成二次污染等许多突出的优点，是一种可实现快速分离的离心式分级设备。在矿山的磨矿分级回路中广泛采用的标准旋流器由于部分固液两相流体未经过分级区就直接进入溢流，造成短路，使溢流粒度偏粗，分级效率降低。减小或消除短路流对于提高旋流器分级性能具有重要意义。为了使进入旋流器的流体经过一个被压缩的区域才能进入溢流，降低粗颗粒从入矿区直接进入溢流的概率，提高旋流器的分级性能，本研究以实验室标准溢流管结构为基础，设计了两种新型溢流管结构，利用数值模拟软件fluent对三种结构的旋流器流场进行数值模拟，并进行了实验研究。数值模拟结果表明：新型弧形旋流器可以减少旋流器的短路流。旋流器实验研究表明：新型弧形结构的溢流管可以有效提高旋流器的分级性能。溢流管直径为24mm时，对于粒径小于60μm的粒级，弧形结构的旋流器分级效率高于其它两种结构的旋流器。溢流管直径为26mm时，对于粒径小于100μm的粒级，弧形结构的旋流器分级效率高于其它两种结构的旋流器。