废气处理系统是钍基熔盐堆的重要组成部分,其采用气固分离装置可提高废气排放标准并提取固体颗粒以重复利用。作为系统的关键部件,气固分离装置直接决定了系统的能效。然而,核电系统大多采用单一的过滤式分离装置,压降较大,并且维修费用较高。基于以上考虑,本文将轴流叶片-过滤组合式分离装置应用于核电尾气处理系统中,采用CFD软件fluent对其分离性能及其影响因素进行数值模拟研究,并在此基础上,通过结构优化,提出了新型旋风百叶-过滤组合式分离装置,进一步分析验证了该新型结构的高效性。本文的主要研究内容及结果如下:首先,建立了轴流叶片-过滤组合式分离装置的流体力学模型,运用CFD软件fluent对其进行数值模拟研究,通过相关文献验证了数值模拟方法的可行性和准确性;然后,基于此模型和方法,对轴流叶片-过滤组合式分离装置进行了气相流场和气固两相流场的数值模拟研究,获得了详细的流场分布情况及其分离效率,进而对关键结构进行了优化设计;基于现有结构的局限性,提出了新型旋风百叶-过滤组合式分离装置,并对其气相流场和气固两相流场进行了模拟计算,获得了详细的流场分布情况、气固分离效率以及综合性能最优的旋风百叶-过滤组合式分离装置,进而基于单位压降分离效率的分析,验证分析了该新型组合式分离装置的高效性。