近年来,电动汽车行业的蓬勃发展给涡旋压缩机的发展带来了前所未有的机遇,内置式油气分离器对压缩机的安稳运转起着至关重要的作用。油气分离器的作用是分离排气腔中制冷剂气体夹杂着的润滑油,避免过多的润滑油进入制冷系统从而影响换热效率;分离回收后的润滑油不仅对压缩机起到润滑与密封的作用,而且润滑油回收不足将导致背压力减小,最终影响动涡盘的平衡。本文以电动涡旋压缩机油气分离器为研究对象,采用数值模拟方法模拟计算了气液两相流流动状况,重点研究了分离效率和压降这两重要性能指标,并利用响应面法分析结构参数对油气分离器性能的影响,设计了一组性能最优的油气分离器结构尺寸。首先,采用ICEM CFD对涡旋压缩机油气分离器计算域进行结构化网格划分,选用Fluent中适用于强旋流流动的雷诺应力模型(RSM),模拟计算得到气相的压力及三维速度分布,分析了流场中存在的局部二次流,并研究了油气分离器的压力损失状况,探究了排气管对压力损失的影响。然后,在气相流动的基础上,采用离散相模型(DPM)对油滴的运动轨迹进行追踪,通过不同粒径油滴的运动状况得到油气分离的分级效率,并研究了不同转速下油气分离器的分离效率和压降。结果表明,分离器的分离效率随粒径的增大而增大,但与油滴初始入口位置无关;油滴的运动轨迹与入口初始位置无关,而与油滴的粒径存在较大的关联;分离效率和压降均随压缩机转速的增大而增大,其压降随转速的平方成比例增大。最后,采用响应面法分析了影响分离效率和压降主要因素的显著性和交互效应。得出进气管内径和排气管内径是影响压降的主要因素,压降随着进、排气管内径的增大而减少;进气管内径是影响分离效率的主要因素,分离效率随着进气管内径的减小而提高。通过方差分析得到压降和分离效率的回归方程,综合考虑压降和分离效率,得到了性能最优的油气分离器结构。对比分析CFD模拟值和回归方程的预测值,发现结果吻合良好,说明响应面法能准确的预测油气分离器分离效率和压降,可作为油气分离器优化设计的新方法。本文的研究结果,能够为油气分离器优化设计以及深入研究提供参考。