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针对油田采出液含砂愈来愈严重以及低压下除砂难的问题,本文提出了一种低压下进料并且可提升溢流相出口压力的新型动态水力旋流器。该旋流器结合了静态水力旋流器和离心泵的优点,可使料液在较低的压力下进入动态水力旋流器内并完成相间的高效分离,同时能够对溢流相流体进行增压,为后续工艺操作节省了动力供给。本文采用数值计算和实验相结合的技术路线。利用Pro/E三维绘图软件建立了该动态水力旋流器的几何模型,并运用CFD数值仿真软件FLUENT,选用RNG κ-ε湍流模型对其内部的单相连续相流场进行了数值仿真计算,考察了转速和进口流量对速度场的影响以及增设溢流旋转叶轮和增大叶轮直径对溢流出口流体压力的影响。在连续相流场的基础上添加DPM拉格朗日随机轨道离散模型对液-固分离进行两相流的数值计算,以考察动态水力旋流器的分离性能。加工实验样机,并搭建了整套实验系统,分别进行了清水实验和水砂分离实验,着重考察了转速、进口流量、分流比对压力性能和分离性能的影响规律。通过CFD数值仿真计算和实验研究,结果表明：本文提出的动态水力旋流器几何结构合理,拆装方便,运行稳定,能够有效实现低压下的除砂；动态水力旋流器的静态旋流腔部分流场分布规律与静态水力旋流器极为相似,并且转速和进口流量的改变不会影响静态旋流腔内部流场的分布规律,只在数值大小上有所变化；溢流结构中的旋转叶轮可以实现对溢流出口流体的增压作用,减小了后续工艺流程单元操作的动力供给,并且可以通过增加叶轮外直径和提高转速获得更高的溢流相出口压力,而设备所消耗的功率却增加很少,最大不超过20%；分割粒径d50=18μm,分离极限d98=65μm,完全能够实现液-固两相之间的分离；插入的中心固棒使其内部的能量损失得到降低,流场得到稳定,利于分离效率的提高；并且此动态旋流器能够在较宽的进口流量波动和操作分流比范围内始终保持较高的修正分离效率,最高可达97.3%,而且通过提高其运行速度可以在达到更好分离效果的同时实现对溢流出口流体的进一步增压。