导叶式旋风管是一种广泛应用于非均相分离领域的离心分离设备。与具有切向入口的旋风分离器不同,导叶式旋风管采用轴向入口,利用导流叶片使气体产生旋流。导叶式旋风管按气体的流动方向不同可以分为反转式旋风管和直流式旋风管两种。目前,学者对这两种旋风管在气固分离领域的应用进行了大量研究,但研究对象的尺寸差异较大,对气液分离性能的研究也相对较少。本文设计了两个尺寸相同的反转式和直流式旋风管,采用实验和数值模拟方法对二者气相流场和气液分离性能进行了对比研究。结果表明,在反转式旋风管的气相流场内,切向速度沿轴向存在明显衰减,衰减幅度达到30%,而直流式旋风管的切向速度沿轴向保持稳定,前者的切向速度普遍低于后者。反转式旋风管的排气管末端存在短路流,排气管下方存在局部涡流,直流式旋风管的排液环隙内存在上行气流。对中位粒径为4μm的水滴,在不同的结构和工况下,反转式旋风管的分离效率为38-80%,直流式旋风管的分离效率为39-89%。当入口气速在2-8m/s时,反转式旋风管的气液分离效率比直流式旋风管略高2-5%;当入口气速在8-15m/s时,直流式旋风管的气液分离效率比反转式旋风管高7-16%。当入口气速超过8m/s,入口浓度超过10g/m~3时,反转式旋风管中出现旋转水环现象,这一现象与旋涡尾端有关,造成了反转式旋风管在较高气速下分离效率降低。两种旋风管的分离效率均受到液滴行为的影响,液滴在入口气速低于5m/s时发生聚合现象,在入口气速高于8m/s时发生破碎现象,反转式旋风管内的液滴破碎更加严重。两种旋风管对水滴的分离效率均低于DOS液滴。此外,减小导流叶片出口角可以提高二者的气液分离效率,反转式旋风管的叶片适用出口角为28°,直流式旋风管的叶片适用出口角为35°。由于反转式旋风管存在内旋流,其压降高于直流式旋风管,平均阻力系数后者为前者的73.4%。