湿法除尘技术广泛应用于现代工业生产中,已成为有效去除工业粉尘的重要手段,但传统湿法除尘设备仍存在效率低、难以去除细颗粒物(如PM_2.5)等问题,已有研究表明,挡板绕流可诱导产生涡旋流动以强化工业除尘过程。本文基于湿法除尘结合挡板绕流,设计开发了一种带有挡板结构的新型湿法除尘系统,采用数值模拟及实验研究的方法,针对系统内部气相流场特性、涡旋结构参数、喷淋液滴及固体颗粒运动情况等,对系统集尘区内复杂多相流动过程进行了分析,并基于数值模拟结果对该除尘系统进行了改进。主要研究工作如下:对比分析了不同湍流模型在挡板绕流预测方面的准确性,选取标准（Standard）k-ε、重整规划群（RNG）k-ε、剪切应力传输（SST）k-ω及雷诺应力模型（RSM）等四种常见湍流模型对集尘区内二维挡板绕流过程进行了数值模拟。与实验结果对比表明,RNG k-ε可较准确地预测旋涡流动特征及其内部纵向速度分布,考虑到集尘区内纵向速度主导气相流动,选取RNG k-ε模型作为本文数值模拟的湍流模型。基于有限元分析软件ANSYS-Fluent,构建了带有挡板结构的新型湿法除尘系统多相流模拟平台,对集尘区内的涡旋结构、速度分布、压力分布及涡旋作用范围等气相流场特性进行了数值模拟,分析了挡板安放角及入口风速对气相场的影响。研究发现,弓形挡板的设置可不同程度改善低速气相“流动死区”,分析获得了旋涡作用效率η与安放角θ及雷诺数Re间的函数关系。利用离散相模型（DPM）数值模拟了不同工况下喷淋液滴的运动轨迹、逃逸率及驻留时间表现,通过计算流体力学（CFD）耦合离散元（DEM）的方法分析了固体颗粒在集尘区内的分散规律及受力情况。研究发现,涡旋流动的存在可不同程度改善喷淋液滴的逃逸现象、有效延长其在集尘区内的驻留时间。综合考虑气相入口速度、挡板安放角及液滴粒径的影响,推导获得了预测喷淋液滴逃逸率的模型公式。涡旋流场作用下,固体颗粒在挡板下游区域形成了明显的循环流动。分析结果显示,固体颗粒物与竖直壁面间的碰撞为主要碰撞形式,且通过碰撞正应力分析发现,固体颗粒对于上部挡板的磨损作用远大于下部挡板。当安放角为90°时,固体颗粒物在挡板间区域内的分散均匀性较好。由于离心力的作用,小粒径颗粒更倾向于进入旋涡内部。搭建了湿法除尘系统实验台,基于激光诱导荧光（LIF）及粒子图像测速（PIV）技术对集尘区内气相的实际流动进行了可视化实验测量,涡旋结构与速度场的实验值与数值模拟结果较好吻合,验证了数值方法的可靠性。为进一步提升系统性能,基于数值模拟结果,提出了周期性增加挡板数量、增设竖直隔板及调整喷头位置等改进方案,改进后模型数值模拟结果表明,喷淋液滴逃逸表现、固体颗粒分散均匀性及“流动死区”抑制等关键性能参数均获得有效提升,对工业湿法除尘技术的发展具有一定的借鉴指导意义。