煤泥水处理是一个固-液分离和固-液回收的过程。为了解决煤泥水的流失浪费和减轻排放出的煤泥水对环境的污染,选煤工作者们都在努力寻求一种可行、高效的办法,尤其是一种能对这些排放出的煤泥水进行有效处理的新型设备。另外,在污水处理方面,现在污水处理厂的活性污泥分离浓缩通常都是使用常规的重力沉降装置,即沉淀池实现固液分离。其优点为处理量大,浓缩、分离效果也很好,但存在占地面积过大,污水停留时间长,处理效率低等不足,污泥回流消耗也很大。针对以上污水处理的不足之处,应该在污水进入沉淀池之前先利用水力旋流器对污水进行分离浓缩,这样会提高污水含泥量和降低相应循环流量,减少沉淀池底泥的负荷量,减轻沉淀池负担和减少沉淀池面积。鉴于以上情况,我们选择了利用旋流分离原理来完成作业的固-液旋流分离器。固-液旋流分离器是一种离心分离装置,是利用不互溶介质间的密度差而进行离心分离的。CFD数值模拟作为一种新的研究方法,利用它能够充分地认识流体机械内部的流动情况,可以缩短设计周期、减少设计费用。本文采用CFD软件中的RNG K-ε湍流模型,基于控制体积法实现对输送方程的离散化,应用SIMPLE算法,采用基于两相流的混合模型(mixture model)对固-液旋流分离器内部流场进行了数值模拟。通过对模拟计算结果分析研究,得到了固-液旋流分离器内压力场、速度场和固相浓度等流场特性参数的分布规律,同时分析了流量、转速、分流比等对分离效率的影响,分析了固-液旋流分离器内部流场的分布规律和固-液两相流的分离特性。在模拟计算的基础上,结合理论分析,对固-液水力旋流器的旋流腔、旋转栅结构、底流口直径及溢流管伸入长度等相关部件结构参数进行优选。在对各种固液分离设备进行研究的基础上,分析了其分离机理、结构特点、优缺点等,在此基础上对固-液旋流分离器进行结构设计。研究物性参数、操作参数对分离器分离性能的影响,确定合理的结构方案。通过对固-液旋流分离器内部流场的深入研究,掌握流体的运动规律,能够为今后的结构设计和尺寸优化提供理论指导。为从理论上对旋流器进行深入研究、设计高效分离设备提供了一条新途径。