涡流管能够把压缩气体分离成冷热两股气流,具有结构简单,工况稳定等优点,广泛应用在天然气冷凝方面。近年来迅速发展的计算流体动力学方法为涡流管内复杂涡旋流动的研究提供了新的手段。但是,关于恰当描述涡流管内流动湍流模型的选取未有定论,缺乏系统的对比分析。另外,影响涡流管性能的参数很多,各个参数影响程度的对比分析却很少。本文针对这两方面,通过数值模拟,确定了适于涡流管三维数值模拟的湍流模型,找出了对涡流管性能影响较大的参数及其影响趋势,为进一步进行两相涡流管的研究奠定了基础。首先,建立了涡流管内三维数值模拟模型。分别对RNG κ-ε, Realizable κ-ε, RSM模型及DES模型四种模型进行了分析,通过对涡流管内的流场分布、温度分布及压力分布的数值模拟得到了比较适用于涡流管三维数值模拟的湍流模型——大涡模拟和雷诺平均模拟相结合的分离涡模拟(DES)。其次,使用DES的模型与前人文献的实验结果进行相比较,以此来判断本文使用模型的准确性。由于涡流管内部的入口压力、冷流率、热端管直径及入口温度是对涡流管性能有一定的影响,所以将本文的流管内部的入口压力、冷流率、热端管直径及入口温度的变化趋势与文献进行了比较之后发现,它们的变化趋势基本吻合,由此可以判断本文使用DES模拟可以准确的对涡流管内部流场进行模拟。最后,本文利用DES模型进一步对涡流管的入口压力、入口温度、冷流率及热端管直径等操作参数的变化来分析涡流管性能的变化,发现入口压力、冷流率及长径比是影响涡流管性能的主要因素,得到了各参数对涡流管性能的影响趋势和优化值。