随着经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,对环境质量的要求日趋严格。近年来,由于环境科学、计算机科学、特别是作为除尘技术的理论基础-气溶胶科学的发展,极大地促进了除尘理论与技术的发展,出现了许多新的除尘理论、除尘方法和除尘设备。对微小颗粒,特别是对呼吸性粉尘的净化技术成为目前除尘技术领域的研究热点。本文首先回顾了涡流产生的条件及气固两相流中颗粒相的运动方程,进而分别从拦截效应、惯性碰撞效应和扩散效应来说明涡流除尘的基本原理。通过对除尘过程的合理简化,建立起了涡流除尘器的物理模型及气相和固相的数学模型。随着计算流体力学的发展,许多流动问题都可以通过直接数值模拟的方法来解决。本文运用先进的流体计算软件,对不同结构参数和运行参数下的涡流除尘器进行了除尘性能对比分析,从理论上实现了对该除尘器的优化设计。为了深入研究除尘器不同结构参数和运行参数对除尘性能的影响,本文进行了单孔紊流判定试验及除尘性能测试试验方面的研究。单孔紊流试验结果表明:孔板流动与圆管流动相比,前者所需的临界雷诺数要小。而除尘性能测试试验则表明:400型及400G 型除尘器,对呼吸性粉尘均有很好的除尘效果,前者的除尘效率在90%以上,而后者的除尘效率在95%以上。理论计算和试验研究均表明:对1～10μm 的呼吸性粉尘,该除尘器具有除尘效率高、压力损失小、适应性强等特点,是一种经济实用的新型除尘器。