本文针对滴灌系统经常堵塞的问题，对其核心分离设备旋流分离器进行了研究。利用Fluent软件对旋流器内部速度场和压力场进行了分析，揭示了旋流器固液分离的机理。考察了旋流器的不同结构参数对其内部流场分布、分离性能、能耗损失三个方面的影响，同时分析了操作工况和流体特性对旋流器分离性能的影响，为设计高效旋流分离器提供了理论指导。为了进一步提高旋流器泥沙分离性能，引入正交试验法对旋流分离器的结构进行了设计与优化，重新配置和调整旋流器的结构参数。选取旋流器的锥体角度、圆柱段长度、底流口直径、溢流管直径、溢流管插入深度这5个结构参数，构建L25(56)正交试验表，并运用Fluent软件对得到的25组不同的结构模型进行数值模拟。通过结构参数对旋流分离器分离效率的影响分析以及数值计算数据的极差分析，确定这些结构参数对分离效率的影响程度大小，找到各个因素中平均分离效率最高的水平组合，最终确定旋流器的最优结构参数组合。　　分析表明：　　（1）旋流器本质是压力能向动能的转变，其分离过程是一个耗能的过程，高的分离效率意味着需要更多的能耗，在对旋流器进设计选型的时候，要平衡二者之间的关系。　　（2）改变旋流器的尺寸参数，对速度的整体分布规律没有影响，只会改变数值的大小，速度大小的变化从而进一步引起分离效率和能耗发生变化。　　（3）各结构因素对旋流器分离效率的影响从大到小的排列依次为锥段锥度、溢流管插入深度、溢流管直径、底流管直径、圆柱段长度。　　（4）优化后的旋流分离器与优化前的相比，分离效率提高了8%左右，压力梯度更小，短路流更少，压力场分布更加均匀，内部流场稳定性更高，优化的可行性得到了证实。