利用计算流体力学软件Fluent对90°弯管中的管道螺旋流进行模拟,通过建模和数值计算,研究了弯管中螺旋流的生成、发展和衰减规律。结果表明切向进流角度60°时切向流速最大,这有利于清除弯管中的沉积杂质,同时证明弯管有很好的继旋作用。

水力旋流器内径向压力分布规律可根据对应的切向速度分布规律求出，分别针对准自由涡区和强制涡区的不同特点得到静压力的计算公式。对旋流器内某一典型截面的压力分布的理论值和模拟值进行了比较，并进一步对旋流器内的能耗进行了分析，发现旋流器的内部损耗主要集中在溢流管半径以内的区域。

为了研究螺旋流场中的涡量特征分布，提高流体传质效率，利用激光粒子测速系统（PIV）对垂直管中不同介质的螺旋流场进行了测量，并利用Tecplot对螺旋流的涡量进行了显示和局部涡量场提取，研究了不同切向速度下，不同介质的螺旋流涡量场分布特点和其局部涡量特征。结果显示，螺旋流的涡量具有贴壁特征，随着切向速度的增加，螺旋流的涡量强度增大，正涡和负涡交换的频率增大，有利于提高流体传质效率。