旋风分离器是利用气体和颗粒做旋转运动时所受的离心力不同从而使颗粒从气体中分离出来的设备。它具有结构简单，价格低，适用环境范围广和操作维护方便等优点，因而在很多工业领域得到广泛的应用。　　旋风分离器内部是复杂的气固两相流流场，同时还伴随着气固相互作用以及颗粒的破碎和吸附等复杂的物理现象，使理论研究进展缓慢。传统方式设计旋风分离器都是根据实际需要通过经验来进行设计的，虽然也有一些半经验公式可以指导旋风分离器的设计，但是这样设计往往达不到理想的结果。本文基于半经验公式初步自行设计了一个旋风分离器初始模型，然后利用计算流体动力学(CFD)方法对这个初始模型内部的气固两相流进行了数值模拟分析，并基于模拟结果对初始模型进行结构参数的优化和改进。　　本文在气相流场计算中，采用RNGκ-ε模型、QUICK差分格式和PRESTO压力差补格式进行了数值模拟计算，分析研究了旋风分离器内部气体速度分布和压力分布。气固两相流计算中，采用相间耦合的随机轨道模型对固相进行数值模拟，对计算结果进行分析得到了分离器内的颗粒运动轨迹。同时又分析了入口速度、颗粒粒径等工作参数和排气管管径、排气管插入深度和排尘口直径等结构参数对分离性能的影响。　　根据数值模拟结果对初始模型进行结构参数的优化和改进，然后对改进模型再次进行模拟分析。模拟结果表明改进模型比初始模型的分离效率有了较大提高，从而验证了通过数值模拟对模型进行优化的可行性和可靠性。　　本文的研究可为旋风分离器的性能分析和结构优化设计提供依据。