粒子分离器是直升机进气防护的重要部件,能够有效清除吸入空气中夹杂的大多数砂粒等异物,但不可避免会增加其气动损失,几何固定的粒子分离器只能在气动性能和分砂性能之间寻取折中,而且在进行缩比模型设计时,能保证流道内马赫数相似,但是不能保证砂粒大小相似,因此会导致小粒径砂粒分离效率下降。为了提升粒子分离器的综合性能并保证粒子分离器的分离效率,本文设计了一种参数化粒子分离器模型,并对其在大、小尺寸条件下的性能变化规律进行了仿真研究,初步探究了蜗壳与主流的耦合与干扰问题,对解决粒子分离器在实际应用中遇到的问题具有一定的参考意义。首先,为了研究尺度效应对整体式惯性粒子分离器性能的影响,利用UG软件构建了一个参数化的大尺寸整体式惯性粒子分离器模型,该参数化模型在改变单一几何参数后能够快速重生成模型,加快了建模速度。并对该模型进行了性能验证,得到了大尺寸整体式惯性粒子分离器的基准流场和气动性能及分离效率。其次,在控制单一变量条件下,采用该参数化模型,探究了不同扫气比、主流流量、有无鼓包处小突起、鼓包最大半径、分流器沿流向高度,外壳体最大半径下对大尺寸粒子分离器内流场特征、气动性能和粒子轨迹及分离效率与它们的变化规律,并得到了一套综合性能最优的模型。研究了最优性能的模型在不同尺度下的流场特征、气动性能和粒子轨迹及分离效率及其变化规律。在本文所研究的范围内,发现:增加主流流量会降低主流出口气动性能;增加扫气比、添加鼓包处小突起和降低分流器沿流向的高度均不会影响主流出口气动性能,但是能提高AC砂的分离效率;增大鼓包最大半径、减小外壳体最大半径均能提高砂粒分离效率,但是会降低气动性能。缩放模型尺寸后对流动气动性能基本未产生影响,但是会影响分砂效率。无论采用何种壁面材料,模型越小,AC砂的分离效率越大。更换高温合金作为壁面材料后能够提高分离效率。最后,分析了应用在粒子分离器上的蜗壳与传统蜗壳的不同之处,提出了蜗壳式集流器的概念,还以传统蜗壳设计方法设计了一种蜗壳,并对其进行了改进。改进手段在于添加了集流器前等直段以及改变了集流器进口面积关于周向的变化规律,并分析了传统型蜗壳式集流器和改进型蜗壳式集流器对粒子分离器气动性能的影响。