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为揭示风沙在集沙仪内部的分离规律，以分流对冲与多级扩容组合式集沙仪风沙分离器为研究模型，通过Fluent数值模拟和微型风洞试验，对风沙分离器内单相流场和气固两相流场进行了分析。在阐释气流降速机理的基础上，进一步分析了气流降速和入口气流中沙尘所占体积分数对风沙分离的影响，并通过分析沙尘的运动规律，阐述了不同粒径沙尘受流场影响的情况。结果表明，气流大幅降速是实现风沙分离的最有效方法，而引起气流速度大幅降低的主要原因是较大值的湍动能场的大范围形成；对于风沙流，当沙尘含量增高时，降速效果变好，风沙分离效果也变好；