本文针对普通旋风除尘器分离亚微米粉尘效率低的问题，从理论到实验两个方面，针对考虑了环流循环旋风除尘系统内部流场本身的特点，对环流循环除尘系统内三维强旋湍流流场进行了研究：　　 本文为了较深的研究环流除尘器分离柱内的切向速度和轴向速度的分布规律，从Navier-Stokes方程出发，建立环流循环除尘系统分离柱内的流场数学模型，并给出了柱内切向速度和轴向速度的分析解：　　 理论分析结果表明：切向速度表达式中的μθ先随r/R的增大而增大，而后随着r/R的增大而逐渐减小；轴向流速表达式中μz与(r/R)1/2呈反比。表达式得到的结论与实验结果在中心位置速度结果吻合较好，在边壁处有较小的浮动，总体的差距在5％以内，证明模型在描述环流循环除尘系统分离柱内切向速度和轴向速度具有较高的准确性。该模型对于指导环流式旋风分离器的模拟具有重要的作用，对于开发新型的除尘系统具有一定的指导意义。　　 环流循环除尘系统模拟过程中，气相采用RSM模型、固相采用颗粒随机轨迹模型，并采用经典Lapple型旋风分离器对模型进行了验证，能够较好反映旋风分离器内部流场及颗粒运动轨迹。　　 从环流循环除尘系统速度矢量图、等高线图可以看出，模拟结果与实验结果基本吻合，符合最初的设计思路。经一级旋风除尘器分离后的气体以较快速度直接从排气管进入分离柱，受到循环回流气体的加速作用，在分离柱内始终保持较高的旋转速度；气流到达分离柱顶端后，一部分进入二级旋风除尘器继续分离后形成循环流，而洁净的中心气体则从排气管排出。从而实现了分离柱对较细粉末的二次分离。　　 采用IFA300热线热膜风速仪，在一级旋风除尘器入口速度为30.6m/s时，对环流循环除尘系统分离柱内部气体的速度场进行了详细的测量，给出了分离柱内不同位置气体的切向和轴向速度的分布规律。　　 环流循环除尘系统的切向速度分布表明，切向速度分布基本上呈M型，大致为内部准强制涡和外部准自由涡的组合，与理论分析基本一致。由于整个系统内，涡旋转的速度和方向都是一致的，所以切向速度分布规整，这不同于常规旋风分离器存在向上和向下旋转的两层旋涡。在入口处由于受进气影响，流场分布对称性较差，其它位置流场对称性较好。　　 从模拟的压力分布云图上可以得出，静压和总压的分布比较接近，静压较高的地方，其总压较高，与实际相符；受进口位置的影响，压力对称性稍差，其他位置的静压和总压分布对称性较好；在中心涡核处压力最低，整个系统的静压最低点出现在分离柱顶端中心排气管的下端中心，与实测的静压场基本符合。