旋风分离器结构简单但流场复杂,内部流动除了内外双层强旋湍流的主旋流型外,还存在着顶部环流、升气管下口短路流、底部排料段旋涡不稳定摆动等多处不利于分离的“二次流”。如由于旋涡尾端的摆动,在排料口处内旋流不稳定,将旋风分离器底部已浓集的颗粒重新带入到内旋流中,形成灰斗处的颗粒返混和夹带,从而影响分离器的分离效率和操作性能。目前针对该问题尚无有效的解决方案,相关的研究工作主要包括对分离器的结构进行优化和对旋风分离器内旋涡流动进行干预控制两个方面。因此,本文通过试验和FLUENT数值模拟的方法考察了抽气率对旋风分离器内流场的影响,抽气方式、抽气位置及抽气量对旋风分离器压降以及效率的影响。研究内容和结论有:1)以排料底部抽气旋风分离器试验结果为研究背景,采用数值模拟的方法针对其试验进行了旋风分离器的流场分析。模拟发现:底部抽气对分离器内流场及压降的影响与旋风分离器的入口气速Vi大小有关。调节入口气速大小（Vi=5m/s～Vi=20m/s）,旋风分离器切向速度、轴向速度及总压降随着入口气速的增加而逐渐增大;改变旋风分离器底部抽气率,当Vi低于10m/s下抽气,随抽气率的增加,切向速度增大,上行轴向速度降低,下行轴向速度略微增加,分离器总压降随抽气率的增加而逐渐增大,当Vi高于10m/s下抽气,随抽气率的增加,切向速度略微增大,上行轴向速度降低,下行轴向速度显著增加,分离器总压降随抽气率的增加而逐渐减小。2)搭建了一套直径D300的底部抽气的旋风分离器冷模试验系统,进行底部抽气的试验和流场模拟。试验表明:在Vi=10、15、20m/s三个气速工况下抽气,抽气率的增加,压降逐渐降低,降低幅度约5%～7%;分离效率则随抽气增加先增后降,抽气率约在3%时分离效率达到最高,分离效率提高约2.4%～5.6%。数值模拟考察高低两种入口气速下旋风分离器的流场,模拟表明,低入口气速Vi=7m/s时抽气,切向速度增幅较高且轴向速度出现滞流现象,分离器压降增大;高入口气速Vi=20m/s时抽气,切向速度增幅很小,且分离器压降降低;气固两相分离效率模拟结果显示两种入口气速下最佳抽气率均不宜高于10%。3)进一步考察了抽气方式的影响,对灰斗开缝结构的旋风分离器抽气进行的数值模拟表明:灰斗开缝结构抽气能显著提高旋风分离器的切向速度,同时降低旋风分离器压降,但改变抽气率后分离器压降变化较小,对于该结构而言,最佳抽气率为3%。此外,对旋风分离器料腿中部中心和边壁抽气进行的数值模拟显示:在这两个位置抽气均会干扰灰斗及料腿内的流场,加剧流场不对称性,并且随着抽气量的增加,其紊乱程度增加,切向速度逐渐减小,因此不能改善旋风分离器的性能。