土地荒漠化是当今人类所面临的重要环境问题,土壤风蚀是导致土地荒漠化的重要成因之一。土壤风蚀是指在风的吹蚀作用下对土壤中的营养成分以及细粒物质进行搬运和侵蚀的过程,土壤风蚀致使土地肥力下降,可利用耕地面积大幅度减少、农作物产量降低,严重制约和影响着我国经济社会的发展。因此,研究土壤风蚀,对防治.土壤风蚀的发生与发展具有重要意义。集沙仪作为研究土壤风蚀的重要设备,其测量精度对采集高精度风蚀数据起着至关重要的作用。本文通过数值模拟与试验相结合的方法,主要针对集沙仪的核心部件风沙分离器,通过SolidWorks建模,ICEM CFD非结构化网格划分,在Fluent中进行模拟仿真并对仿真结果分析后,确定最合理的风沙分离器结构,设计出基于双柱扰流特性的风沙分离器,并通过风洞试验对仿真结果进行了验证。与分流对冲与多级扩容式风沙分离器相比,其高度降低了 71.74%,解决了分流对冲与多级扩容式风沙分离器在集沙仪上交错排布的问题。同时,双柱扰流式风沙分离器排气口和排沙口的降速性能得到提高,在强风条件下,相比于分流对冲与多级扩容式风沙分离器,其排气口最大风速降低了 53.81%,排沙口最大风速降低了 10.53%。在此基础上,设计了双柱扰流式自动集沙仪,并在OFDY-1.2移动式风蚀风洞中进行等动力性和集沙效率的试验。结果表明,所设计的双柱扰流式自动集沙仪的等动力性为92.93%,平均集沙效率为90.32%。