炼油常减压生产的轻油中含有的盐类,会影响轻质油品的质量,造成设备腐蚀,对油品的储存、运输及加工过程造成极大的危害。在轻质油品中添加洗盐水并采用脱水型水力旋流器进行油水分离可以达到净化油品的目的。传统的脱水型水力旋流器通过离心力产生内外旋流实现油水的分离,但该过程中由于油水间密度差较小,导致所分离出的两相并不纯粹。本文基于传统脱水型旋流器分离不完全的问题,在旋流器底流口添加一圆柱段,该段可通过增强沉降分离的作用来改善旋流器的分离性能。同时,采用白油和水的混合液作为实验介质,通过实验对比了基准型旋流器和新式旋流器的分离性能,验证了新式旋流器结构设计的合理性。借助数值模拟手段,研究了新式旋流器内部流场参数随操作条件和结构参数的变化,对比了新式结构旋流器与基准型旋流器的内部流场,着重分析了新式旋流器分离性能产生变化的原因。研究的主要结论为:(1)实验结果表明,在低流量范围内,新式结构旋流器的分离效率优于基准型旋流器,且其整体压力降损失较小,但在高流量范围内结果相反。(2)通过对比新式结构与基准结构旋流器底流压力降与溢流压力降的模拟数据和实验数据,验证了数值模拟方法和湍流模型选择的合理性。模拟结果表明新式结构与基准结构旋流器的大锥段、小锥段及直管段中的切向速度、轴向速度、径向速度及湍动能的变化趋势基本一致,但新式旋流器流场的稳定性及均匀度优于基准型旋流器,说明新式旋流器的沉降段更利于油水的分离。(3)对比了新式结构与基准结构旋流器溢流口、大锥段、小锥段和直管段内压力场的分布特性,模拟结果表明相同工况下,新式旋流器溢流口、锥段和直管段的压力均低于基准型旋流器,说明新式旋流器具有降压的作用。(4)通过对比新式与基准型旋流器的压力梯度分布云图,发现在相同流量下,压力沿径向梯度分布规律基本一致,二者均在溢流管伸入造旋腔处的底端出现了不同程度的负压区,且新式旋流器的负压区较基准型更大,说明新式旋流器更利于轴心处轻质相向溢流出口的运移。(5)通过对比新式与基准型旋流器的含油浓度分布曲线,发现在流量较小时,新式旋流器在底流管段含油浓度较基准型更低。