为了精准地探究微粒在发动机惯性粒子分离器中的运动规律,展开了颗粒撞击壁面的试验,并基于试验获得的反弹特性规律建立反弹模型,对粒子分离器内的气固两相流场进行数值仿真。设计的试验系统可实现单颗粒子撞击板面,撞击角度在10°至80°范围内变化,撞击前后的速度矢量由高速摄影仪拍摄并后处理获得。试验结果证明,不规则形状颗粒的反弹特性采用平均值和偏差共同表征更为准确。切向恢复系数分布则随着撞击角度增加更加集中,法向恢复系数趋势相反。法向恢复系数呈正偏态分布。不同材料壁面的恢复系数相对分布范围主要受粗糙度影响。切/法向恢复系数分别在撞击角度接近法/切向时会超过1。采用标准k-?模型及DPM模型对惯性粒子分离器内气固两相流场进行仿真,根据反弹试验结果,编写嵌入式用户自定义函数实现不同粒径颗粒的概率性反弹。数值仿真结果与文献试验结果较吻合,证明了反弹模型及仿真手段的可靠性。同时获得了反弹特性,材料以及分离器型面对粒子分离器效率的影响。结果显示:法向恢复系数减小和切向恢复系数增加不利于大粒径颗粒分离效率提高,切向恢复系数过小或者法向恢复系数过大会增加颗粒在分离器内反弹次数使分离效率波动。外壳体中部型面越外扩,清除流总压恢复系数越小;主流总压恢复系数先增加后减小;AC粗尘和C级砂的分离效率均先增加后减小。中心体前端型面外扩时,主流总压恢复系数增加,清除流总压恢复系数降低。AC粗尘的分离效率下降,C级砂的分离效率先上升后下降。