纳米纤维由于具有高透气性、高比表面积、孔隙率大等特点，在空气过滤、污水处理、复合材料、生物组织等领域有着巨大的应用前景。静电纺丝技术由于其制备工艺简单、纤维成型优良等优点，已经成为纳米纤维制备的重要方法，但产量过低是制约其产业化的关键。针对传统单喷头产量低和多喷头存在堵塞及电场干扰等问题。本文在传统静电纺丝制备技术的基础上，提出了一种新型转盘式静电纺丝装置，并围绕该装置的工作机理、纺丝工艺、结构优化等方面进行相关研究。　　本文首先对该装置的工作机理进行了研究。具体为：通过电场仿真及实验分析，研究了电极结构对电场强度大小、分布区域以及对纺丝溶液涂覆效果的影响规律。结果显示，曲率较小的地方场强较大，不同阀值场强下电极尖端角度对场强区域分布影响趋势不同，电极尖端角度大溶液浓度低以及角度小浓度高的时候溶液涂覆效果较好。建立临界状态下电极表面液膜的受力模型并进行受力分析，理论上推导出临界电场强度E与溶液性质（表面张力γ，介电常数ε，溶液浓度ρ）、电极结构（尖端角度θ）、转盘转速n的关系：Eγ，Eθ，Eρ，Eε-1，n对E影响不大。在前人研究的基础上，建立装置带电射流的数学模型并进行射流的受力分析，运用标度率法，理论上推导出各个阶段射流直径与距离之间的关系：r-z-1、r-z-1、r-z0，以及初始阶段射流直径与电压之间的关系：r-U-1。　　通过设计正交实验，并结合前文理论推导对实验结果进行极差分析及方差分析，进一步研究溶液浓度、尖端角度、纺丝电压、收集距离及电极转速对纤维直径的影响规律。研究发现，降低浓度、尖端角度及转速，增大电压有利于纤维细化，其中，浓度及角度影响显著，转速影响最小。通过验证分析，最终得到一组最优工艺参数：溶液浓度9％，尖端角度60°，纺丝电压55Kv，收集距离15cm，转盘转速30rpm。　　针对装置产量应用需求，设计了同盘径等间距、同盘径等差间距、渐小盘径固定间距、渐大盘径固定间距等四种不同结构形态的多盘电极，运用COMSOL电场仿真软件分析各种电极表面电场均匀性的改善措施，并通过样本数据拟合获得四种电极的最优结构。设计了对比实验，对四种最优结构所制得纳米纤维的直径及产量进行分析。研究表明：上述四种形态的多盘电极均能够实现对电场的优化，其中，等间距多盘电极的最优结构形态为间距值180mm，其制得的纤维质量较好（直径200nm，不均率14%），盘均产量较高（5.21g/hr）；渐大盘径多盘电极的最优结构形态为等差值35mm，其制得纤维的质量及产量略差于前者，但其电极占地空间约为前者的一半。　　通过对转盘式电纺装置的工作机理、工艺参数对纳米纤维成型影响规律研究以及装置结构优化，为无针电纺技术的应用提供了基础理论与技术支撑。