在国内北方马铃薯机械化收获后,一般采取人工方式完成薯石分离,不仅劳动强度大、清选效率低,且清选洁净率难以满足生产要求,清选破皮率较高,针对该问题,本研究以气固两相流分离理论为指导,结合气筛组合式清选技术,借助马铃薯和石块密度差异大的特点,创建了马铃薯气力悬浮薯石分离技术和装置。其研究的主要内容包括:（1）对马铃薯和石块的物料学特性和悬浮机理进行分析,对马铃薯与石块的密度和粒径尺寸分别进行了测定和确定,并结合气固两相流理论,确定了马铃薯和石块的混合物料的分离原理,明确了马铃薯和石块的混合物料满足气力分离的基本要求,为马铃薯的气力悬浮分离提供了理论支持。（2）设计并开发了马铃薯气力悬浮薯石分离装置,分析了薯石空气动力学特性和薯石运动特性,确定了满足薯石分离的装置,确定了影响薯石分离效果的主要因素。（3）基于EDEM和FLUENT的耦合技术对马铃薯气力悬浮薯石分离过程进行了仿真分析,构建了仿真模型,确定了仿真参数,完成了仿真试验和验证试验,结果表明:当曲柄长度为15mm、连杆倾角为18°、气流方向角为53°时,马铃薯选出率为97.23%,清选洁净率为95.48%,可以满足清选作业的需求,在后续的台架试验中将对该组参数进行实际验证。（4）利用马铃薯气力悬浮薯石分离装置,开展了单因素试验,确定了各个因素对试验指标的影响规律,明确了各试验因素的变化范围;开展了正交试验,并通过极差和方差分析确定了各个因素对试验指标影响的显著性,确定了试验因素的较优组合,并对较优组合结果进行了大田验证试验。结果表明,在气流速度为35m/s,筛面倾角为18°,曲柄转速为30rad/s时,马铃薯选出率为96.71%,清选洁净率为98.34%。该装置满足薯石清选作业的需要,也符合相关国家标准要求。