旋风分离器是利用离心力将气固分离的一种分离设备。其结构简单、效率高、能承受恶劣条件等优点,使其在石油石化、矿场等领域使用广泛。本文采用商用CFD软件FLUENT对导叶式旋风分离器内的气相流场进行了数值研究,并分析不同排气芯管对旋风分离器内的流场分布、颗粒逃逸的影响规律。结果表明:与常规锥形芯管相比较,分流型芯管能有效提高分离效率,降低能耗。主要由于分流型芯管侧缝起到分流作用,有效降低芯管下口短路流流量,另外,分流型芯管为流经芯管侧缝的气固流提供惯性分离作用。通过颗粒随即轨道模型,跟踪颗粒轨迹,结果发现:经分流型芯管侧缝逃逸的颗粒主要经芯管上部侧缝逃逸。分流型芯管侧缝面积对分离器内气固相流场的影响规律影响明显,研究发现经分流型芯管侧缝流出芯管气流量随芯管侧缝面积增加而增加,当侧缝面积比(分流型芯管面积与芯管下口面积之比)大于2.9时,旋风分离器内气流分配变化不明显;经芯管侧缝逃逸微小颗粒随芯管侧缝面积比增加而增加,经芯管下口逃逸微小颗粒随芯管面积比增加而减小。另外本文还详细研究了分流型芯管侧缝宽度、侧缝角度对旋风分离器内气流分配及颗粒逃逸的影响规律。以上研究对于旋风分离器内颗粒流动控制有一定的参考价值。