本文采用CFD方法对一种催化裂化装置旋流快分系统内部流场进行了模拟研究,深入了解其内部流场特性,系统地考察了相关操作参数对其分离性能的影响,并进行了结构的优化设计研究,为该快分系统的设计及操作优化提供了理论参考。通过对其三维流场计算结果与实测值的对比分析,确定了雷诺应力输运模型进行气相流场数值模拟;颗粒相的计算选用随机轨道模型。模拟计算的结果表明:快分系统喷出段和分离段内部流场呈现一种“双涡”流动,其中,切向速度占主导地位。气体引出段流场分布较为紊乱,容易产生旋涡。大粒径颗粒离心力和惯性大,旋转的螺距很大,很容易被固相出口捕获。小粒径颗粒运动随机性较大,容易被向上的气流夹带通过引出段而排出,也有一部分被带入旋流头喷出口处而进入下一轮分离循环,由此导致快分系统内细小颗粒的分离效率较低。同时,本文研究了旋流头喷出速度、入口颗粒质量浓度和壁面粗糙度对快分系统性能的影响规律,并对快分系统的隔流筒进行结构优选。根据优选方案,对其压强进行了计算分析,优化结构计算值与实验结果吻合较好,可为工程设计提供参考。