本文借助流体力学软件FLUENT，对新型干法水泥预分解窑系统中旋风预热器、分解炉的内部流场进行研究，模拟计算了其内部的气固两相流运动。在深入了解预热系统结构及内部单相流场的基础上，模拟研究了多种情况下的气固两相流流场、颗粒运动轨迹、压降及分离效率等。其主要的一些研究工作有：①通过经验数据对比分析了标准k-ε和RSM两种模型，比较控制方程离散格式、数值求解算法，最终确定了一套最适合预热系统的数值模拟计算方法；同时还通过分析确定了比较适合预热系统的两相流模型。②分析了预热系统内部气相流场的流动特性，包括其内部速度、湍流结构及压强分布的特性，以及湍流特性对旋风筒分离性能的影响。③分析了多种预热器旋风筒的结构参数和操作参数与其工作性能的关系，包括入口气流速度、内筒直径、颗粒粒径及下料管漏风等对预热器旋风筒分离效率的影响。基于模拟研究结果，得到了相应的一些主要结论：①模拟必须采用基于各向异性的RSM湍流模型，同时还要相应的采用一阶迎风格式和SIMPLE压力插补格式，才能获得较理想的模拟结果。②旋风筒流场的总体结构为边界螺旋下降，中心螺旋上升，内筒流场结构为边界高速螺旋上升，中心低速上升局部小涡流区；在压力场方面，旋风筒的低压区沿其中心轴线分布，整个压力场的梯度中心位于内筒下端面附近，内筒的局部小涡流区也位于此处。③随着入口气流速度的增大，分离效率有所提高，但却是以过大的能量消耗为代价的；随着颗粒平均直径的增大，旋风筒的分离效率也增大，但是过大的生料颗粒直径会影响生料分解率；内筒直径对于预热器旋风筒的压降和分离效率来说是互相矛盾的因素：随着内筒直径的减小，压降越来越大，但分离效率也会相应提高。④下料管的漏风对分离效率的影响非常严重，虽然一定的漏风量可以降低旋风筒阻力，但引起分离效率的大幅度降低，所以实际生产应尽量避免下料管漏风。