旋流式喷雾干燥塔是合成洗涤剂生产的主要设备之一，其设计的合理性对合成洗涤剂的性能与能源消耗有重要影响。本文应用数值模拟方法对旋流式喷雾干燥塔进行结构优化，这对干燥领域节能降耗具有重要意义。论文建立了旋流式喷雾干燥塔三维物理模型，采用RNG κ-ε模型、物质组分输运模型、离散相模型及压力-旋流喷嘴模型对旋流式喷雾干燥塔内物理场进行了数值模拟，对其结构进行了优化并通过现场测试验证了最优方案的合理性，得到如下结论：（1）对热风管与热风环的连接方式提出了三种优化方案，即热风管与无挡板热风环水平面相切连接、热风管与有挡板热风环水平面相切连接以及热风管与热风环水平面正交连接。数值模拟结果可知三种方案中通道热风体积流量相对标准偏差分别为29.81%、15.61%和12.94%，从而可知采用热风管与热风环水平面正交连接方案干燥塔内部热风分布最为均匀。（2）根据通道布置方式不同提出了两种形式的干燥塔，即直流式喷雾干燥塔和旋流式喷雾干燥塔。数值模拟结果表明旋流式喷雾干燥塔内热风旋流度大，可带动整个塔内空气流动，由于是旋转上升，所以热风在塔内停留时间增长，从而保证了液滴干燥的充分性。（3）对旋流式喷雾干燥塔通道出口横截面积进行了优化，对热风体积流量大的通道做了出口横截面积减小处理，从而使塔内流体更均匀化，使通道热风体积流量标准偏差由11.08%降到2.18%，数值模拟结果与实测结果吻合良好。（4）对通道不同布置的两种干燥塔进行物料雾化数值模拟，通过比较两种干燥塔内部液滴流动轨迹及液滴速度梯度发现旋流式喷雾干燥塔内液滴流动最佳，从而证明了对干燥塔通道优化的可行性。