旋风分离器是一种利用气固两相流体的旋转运动，使固体颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来的设备。为了提高旋风分离器的除尘效率，采用RSM湍流模型和相间耦合的随机轨道模型，模拟计算了不同排气管插入深度对旋风分离器内气相流场和除尘器中颗粒运行轨迹的影响。并根据数值模拟结果，以煤粉和铁尾矿混合物作为灰尘进行了调整旋风分离器进气管插入深度的除尘试验，以验证数值模拟的有效性。本文数值模拟以高质量的网格为前提，采用基于各向异性的湍流模型（RSM）, QUICK差分格式和PRESTO压力插补格式,模拟结果表明：旋风分离器内主流是双层旋流，以零轴速包络面为界，外部是向下旋转的外旋流，中心是向上旋转的内旋流，且它们的旋转方向是相同的。旋风分离器的颗粒运动非常复杂，且带有很大的随机性。尤其是小直径颗粒，即使颗粒直径相同、初始位置相同，它们的运动轨迹也可能不同。实验在几何和运动相似的条件下进行。以模数为1:1的旋风分离器高铬铸铁为实验模型，进行了调节排气管插入深度，风压，粉尘真密度的优化实验，实验结果表明：根据经验设计的旋风分离器排气管插入160mm,除尘效率85%。在相同条件下，排气管插入390mm时，可以在气流作用下提高颗粒物与筒锥体壁相撞的概率，除尘效率提高8%左右。利用数值模拟得到的旋风分离器的总除尘效率和实验得到的总除尘效率之间的误差比较小，在可以接受的范围之内。说明本文选取的数值模拟技术适合模拟传统及改进后的旋风分离器内的气固两相流运动。为旋风分离器的结构优化奠定了理论基础。