水力旋流器是利用离心力场进行两相流体分离的有效分离设备,如今已被广泛应用于石油、化工、冶金、矿业、食品、农业、环保等诸多领域。考虑到空气柱的不利影响,研究学者提出在旋流器轴心处安装中心棒结构的方法来消除空气柱,提高分离效率,并通过实验验证了此设想的可行性。不过,对于此类中心插入物结构的研究,目前仅从旋流器分离性能的指标来研判此类中心插入物结构对旋流器分离效果的影响,并没有对此类中心插入物结构旋流器内流场特性有充分的认识。本文利用计算流体动力学软件ANSYS Fluent 15.0,通过选择合适的计算模型及边界条件对中心棒、中心锥、中心渐扩导管和中心固体粗棒四种中心插入物结构水力旋流器内多相流流场进行数值模拟,分析了中心插入物结构对旋流器内流场参数以及分离性能的影响,并通过分析颗粒在中心插入物结构内表面以及具有中心插入物结构水力旋流器内壁面的体积分布情况,找出中心插入物结构和具有中心插入物结构水力旋流器内壁的磨损规律。模拟结果表明,与普通型水力旋流器相比,添加中心插入物结构能够提高旋流器内流场的稳定性并有利于提高旋流器的分离性能,不过,添加中心插入物结构后水力旋流器锥体部分壁面的磨损程度要更加严重,需要进一步优化中心插入物结构。模拟结果也为进一步优化中心插入物结构提供了参考。