固液旋流分离器由于具有结构简单、操作方便、分离效率高等优点,在原油除砂、化工分离和矿浆浓缩等方面得到了广泛应用。但是,在实际工业应用过程中,固液旋流分离器也存在一些问题,主要表现在动力消耗大、运行周期短、壁面磨损严重等方面。其中,壁面磨损问题是制约着固液旋流分离器的发展的首要问题。壁面磨损会加快分离器的失效,使用寿命和分离效率严重降低。从目前国内外研究现状来看,人们对固液旋流分离器的认识还不够深入,多数结论认识都来自现场经验,对于影响壁面磨损的因素更是缺乏系统的分析。本文针对固液旋流分离器壁面磨损问题,基于计算流体力学(CFD)方法,采用数值模拟与理论分析相结合的方式,深入的研究了固液旋流分离器壁面的磨损情况。首先介绍了利用CFD商业软件Fluent求解固液旋流分离器壁面磨损的计算方法。然后基于固液两相流的基本理论,对固液旋流分离器内部流场进行了分析。先求出以常温下清水为介质的单相稳定流场,加入离散相颗粒。最后深入分析了液固两相流中粒子的运动特征,得到颗粒与壁面的碰撞角度、碰撞速度以及碰撞位置等信息,通过带入所选取的磨损量计算公式,即可得到分离器壁面情况。通过模拟试验得到的压力降结果与文献实验结果的对比,验证了本次模拟的准确性。在上述基础上,计算模拟了固液旋流分离器壁面的磨损情况。结果表明:固液旋流分离器壁面磨损为局部磨损,主要磨损部位有入口环形空间部分区域、圆筒体的磨损带区域以及圆锥体下端区域。环形空间壁面在圆周方向位置,壁面磨损随着方位角的增大呈先增大后减小的分布趋势;圆筒体壁面磨损率成波状分布,有较为明显的波峰和波谷;在圆锥体部分沿着轴向向下壁面磨损率越来越大,在锥体末端附近达到最大值,随后又明显降低。研究了不同结构参数(锥角大小、溢流管直径、入口面积)、入口形式、以及工况参数(入口速度、粒子浓度、粒径大小)对固液旋流分离器壁面磨损的影响规律。研究结果表明:这些参数都是影响固液旋流分离器壁面磨损的重要因素,对固液旋流分离器壁面磨损部位分布以及壁面磨损率都有着不同程度的影响。通过本文的分析研究工作,能够为固液旋流分离器的结构改进、尺寸优化以及防磨措施提供指导依据。