旋风分离器因其结构简单、维修方便等原因广泛用于石油化工、气体净化和环境保护等领域。如何有效的提升分离器的分离效率是该领域的研究热点。在分离器的气流运动中,由于外旋气流的旋转使分离器外侧压力大于内侧压力,颗粒跟随气流运动进入到内涡旋区。而在内涡旋区,切向速度沿径向方向逐渐降低,同时,惯性离心力也随之减小。因此,进入内涡旋区的颗粒被捕集的概率也将降低。我们提出一种新型旋风分离器,防止含尘气流里面的颗粒进到内涡旋处,该分离器是将一组沿气流运动方向由内向外的旋流叶片,增添于传统分离器的内外涡旋交界面处。基于CFD,通过分离器气固两相流的数值模拟,对比分析增设旋流叶片与否两种情况下分离器性能的差异。对两种分离器的压降、分离效率与入口气流速度的关系进行了实验研究。最后研究了不同排气管管径及排气管插入深度对两种分离器流场和分离性能的影响。结果显示:（1）在排气管下方,内外涡旋交界面处设置一组沿气流运动方向由内向外的旋流叶片使得含尘气流中的颗粒受到阻挡,卷入到内涡旋区的难度增加,有利于分离器的效率提升。（2）添加旋流叶片使得分离器的流场有明显的优化。分离器排气管下部的短路流以及分离器排灰口处的局部涡流现象有了明显的改善,有助于提升分离效率。（3）两种分离器的分级效率都随着颗粒粒径的增加而变大,添加旋流叶片的分离器对小粒径的颗粒的分离作用更加明显。（4）实验结果表明,添加旋流叶片的旋风分离器在入口流速较小时,总效率提升明显;在入口流速较大时,压降略有增大,分割粒径减小显著。（5）在入口气流速度为13.94m/s时,将通过实验测量的分级效率与数值模拟结果进行比较分析,添加旋流叶片分离器分级效率有显著提升,尤其对粒径6μm以下颗粒,效果更为明显。数值计算结果显示,基础分离器切割粒径为2.07μm,添加旋流叶片分离器切割粒径为1.47μm,减小了29.0%。实验结果显示,基础分离器切割粒径为2.33μm,添加旋流叶片分离器切割粒径为1.58μm,减小了32.2%。（6）随着排气管管径的增大,分离器的分级效率逐渐降低。在相同排气管管径下,添加旋流叶片分离器分级效率更高,旋流叶片能有效提高分离器的分级效率。（7）随着排气管插入深度加大,两种分离器的分级效率提高,在相同结构参数的条件下,由于添加旋流叶片使颗粒被捕集的可能性增加,因此,添加旋流叶片后,分离器的分级效率更高。