TiO2(钛白)以其优越的白度和稳定的物理化学性质被广泛应用于涂料、橡胶、塑料、日化等行业。采用旋流分离法从SCR废催化剂中分离出TiO2,以提高净化效率为目标,通过试验和模拟研究考察了微型旋流器溢流管的结构对分离效率的影响。数值模拟上采用了雷诺应力模型和离散型模型模拟,试验上使用直径为20mm的微型旋流器来分离粒度分布为(1~56)μm的颗粒物料。结果表明,在相同的处理量下,溢流口直径为4.5mm、溢流管伸入深度为10mm时,旋流器对物料的净化效率最高。

轴入式旋流油水分离器经过现场检验是一种性能稳定可靠的井下分离器,为了进一步提高其分离性能,利用室内实验对其入口结构进行了优化研究。研究结果表明,在同样的工况下,叶片角度小更有利于形成较大的切向速度,更有利于油水旋流分离,分离效率更高;当变化入口流速,叶片安装角度的影响呈现相同的规律;室内实验对比还发现,安装导流叶片的中心棒末端椭球体长细比的增大有利于形成更细的油核,研究结果为入口结构的优化奠定了基础,为其在井下油水分离中的应用提供了指导。

T型管多分叉结构在油田中广泛存在,但将其作为一种气液分离器在生产中的应用还不太常见。文中通过对其出气口、出液口结构进行改进,利用室内实物试验,研究得到了在不同条件下其分离性能的变化规律。结果表明,通过对出气口改进,能够降低出气口气体携液能力;当入口混合流速低于1.5 m/s时,气、液两相在T型管内部形成气液界面,当控制气液界面在下水平管上表面和上水平管下表面之间变动时,分离后的气中不含液、液中不含气;当气液界面和入口混合流速都在最佳范围区间内变动,改变入口含气率,T型管的分离性能不变,研究结果为促进T型管在气液分离领域内的工业应用提供了指导。

介绍了三种溢流口结构,试验测定了有涡流探测管和无涡流探测管除油水力旋流器的粒级效率.试验研究发现,有涡流探测管的旋流器对不稳定乳液的分离效率高于无涡流探测管时的分离效率.主要探索溢流口结构对旋流器分离性能的影响.

在对导叶式液一液旋流器进行分离性能试验研究的基础上，应用APV激光测试技术在不同流量条件下对该类水力旋流器内部流场进行了测试，从流场的角度进一步分析了人口流量这一操作参数对水力旋流器分离性能的影响，为水力旋流理论的研究提供了新的思路。

通过全面测定循环流化床锅炉用旋风分离器在不同操作参数下的分离效率，研究了人口气速和入口颗粒浓度、入口颗粒物性等参数对旋风分离器的压降和分离性能的影响规律。试验结果表明，影响旋风分离器分离性能的主要物性参数是颗粒的中位粒径和密度，在入口颗粒的中位粒径相差较大时，分离性能主要受粒径的影响，而当入口颗粒粒径相差较小时，密度对分离器分离性能的影响则更为显著。

采用激光粒子图像测速系统（PIV）和计算流体动力学（CFD）的数值方法研究了固液水力旋流器的锥角变化对旋流器内轴向速度场、切向速度场分布以及旋流器分离效率的影响。模拟结果表明，锥角的减小对小颗粒固体的分离有促进作用，但过小的锥角却会使锥段内的涡流强度增加，降低分离效率，针对不同的柱段结构参数，应具有最佳锥角。模拟结果为进一步研究旋流器特性参数对分离效率的影响和旋流器的结构优化提供了参考。

采用五孔球探针对不同结构参数和操作参数下PSC-100型导叶式旋风管的流动参数进行了测量，得到旋风管内气相流场的三维速度和静压的分布情况。试验结果表明，切向速度在大部分分离空间沿径向更加趋近于等速流；轴向速度有明显的上下行流分界，且分界位置靠近边壁，沿轴向分界位置逐渐向边壁移动；径向速度的方向在绝大部分分离空间近壁处沿径向向外，中内区域沿径向向内；静压沿径向从边壁到中心逐渐降低。当改变结构参数时，导流锥的开缝面积比对流动参数中切向速度的影响最为显著，即导流锥开缝面积比越大，所对应流场的切向速度值越大，因而旋风管的旋转强度越大，分离效率越高。实验研究的结果为天然气净化用多管式旋风分离器的结构优化与工程设计提供了参考依据。

针对柱状气-液-固三相旋流分离器（GLSC）内部复杂的流场分布，借助CFD软件，研究了溢流口处气相体积分数和侧向出口处固相体积分数的分布趋势。通过数值模拟方法，得到了GLSC的气相、固相分布特点，分析了结构参数中溢流管直径Do 和溢流管伸入长度Lo 对GLSC分离性能的影响。在试验过程中，验证了结构参数的改变对于GLSC分离性能的影响。研究表明，入口流量为1．1 m3/h时，该GLSC具有较好的分离效果。

三相分离旋流器可实现三相混合物的同时分离,如冷焦水去粉除油。为探究三相分离旋流器流场特征及分离性能,采用CFD软件Fluent对其进行数值模拟研究并通过操作性能试验间接验证。结果表明,三相分离旋流器中心溢流管的设计在保留了一般旋流器流场结构的同时,向上旋流形成两个溢出流,可实现第三相的输出。切向速度在环形溢流管和中心溢流管内均沿半径方向增加,在靠近内壁处达到最大值,且中心溢流管内切向速度最大值比环形溢流管内小。模拟结果表明：冷焦水中油相和固相分离效率分别可达到80%和90%。