我国是一个农业大国,棉花种植面积居世界首位,但采摘作业多以落后的手工作业方式为主。近几十年从国外引进和我国自行研制的采棉机都或多或少的存在一些问题,使得机械采棉没有得到大面积的推广。所以,目前市场上迫切需要一款采摘效率高,成本低且便于携带的采棉机。X公司的X牌便携式采棉机能够较好的满足这一市场需求,但是存在着效率低和棉花进入风机后不能及时排出的问题。本文使用商用CFD软件FLUENT对X牌便携式采棉机风机进行了三维数值模拟,并利用所得结果再结合相关理论知识,对其叶轮结构参数和出口进行优化。主要工作及成果如下：(1)完成了采棉机风机的性能测试。建立了风机的三维模型,合理的划分了计算区域,确定了合适的湍流模型与求解参数,完成了对风机内部流场的三维数值模拟。同时,通过与测试结果的对比,验证了数值模拟的准确性。(2)仔细分析了整机的流动规律,形成了风机内部流场整体认识。详细分析了斜槽内的流场和压力,得出了凸台对于棉花在风机内的流动具有重要作用,无需对凸台进行优化的结论。本文还对风机出口内部流场进行了仔细分析,得出了造成出口流场较差,棉花流出不畅的原因是风机奇特的出口方式的结论。(3)利用正交试验设计原理和方法,以风机叶轮的入口角、出口角、厚度及叶片数量作为影响因子,各选四个不同水平,以风机效率为目标,对风机叶轮的结构参数进行优化。优化后风机效率得到了明显提升,但是出口流场没有明显改善。最后通过改变蜗壳出口的办法,优化风机出口流场。优化后风机效率较原风机提升了3.67%,全压较原风机提升了36.95%,风机出口流场得到明显改善,解决了棉花流出不畅的问题。