旋风分离器是一种在旋转气流情况下,利用离心力的作用把两相流中的固体颗粒从气相中分离出来的设备。它具有结构简单,操作维修方便、造价低廉以及抗高温高压等优点,广泛运用于采矿、环保、化工、冶金等产业。本文研究的目的在于对颗粒分离性能较好、运用较为广泛的XLP/B型旋风分离器进行数值模拟及分析;对影响分离器性能的参数如排气管径、插入深度、颗粒粒径及入口速度进行单因素和双因素研究分析;找到一组相对优异的参数;对原分离器的结构进行优化并对优化后的旁路式旋风分离器进行评估。具体研究如下:对旋风分离器进行三维建模、利用流体软件对其进行数值模拟。在选择了合适数值模拟方法后,选择影响旋风分离器性能的四种参数进行数值模拟研究,并对分离器内的速度场、压力场、颗粒运动轨迹进行数值模拟和分析。详细地研究了颗粒粒径和入口速度对分离器颗粒分离效率和压降的影响;研究了排气管径和排气管插入深度与分离器颗粒分离效率和压降之间的关系。在操作参数和结构参数多组交叉条件下,对分离器性能再次进行研究,从而发现其分离效率和压降变化规律。研究各类交叉参数下分离器性能的曲线特征以及每种参数对分离器性能影响的规律,找到一组相对较优的参数,即入口速度为18m/s,排气管插入深度为165mm,排气管径为165mm。对原产品的结构进行优化,并对优化后的分离器进行三维模型的建立、网格的划分以及数值模拟。在相同的入口速度18m/s下,发现:在实际可考虑压降变化的范围内,优化后的旁路式旋风分离器的分离效率提升了15.1%,为企业改进类似产品提供参考。