多旋臂气液旋流分离器（GLVS）结构简单,性能优异,在油气两相分离过程中具有良好的应用前景。目前实验研究大多只能从宏观角度进行描述,缺少气液分离过程和分离机理的深入认识。为此,本文采用数值模拟方法对GLVS内气液两相流动特性进行研究,对于气相流场采用RSM模型,气液两相模拟用DPM模型,模拟所得压降和分离效率均与实验吻合较好,表明该方法能够用于模拟GLVS内气液两相流动。进一步考察了环隙区和分离区高度改变对GLVS性能产生的影响,得到如下成果和结论:（1）对于气相流场,旋臂区,气体运动方向改变导致湍动能和湍动耗散率极大,阻力损失占总阻力损失的60%以上;经旋臂排出后气体分为三股,即沿封闭罩逆时针上行流和下行流,以及沿旋臂与进料管之间区域顺时针上行流;在环隙区,轴向高度h=1.472 m,周向位置45°、135°、225°、315°附近旋臂上方靠近进料管处形成轴向速度为零的横向旋涡,同时在径向位置|r/R|=0.972处的切、轴向速度均最大,且运动角度维持在向上37.43°附近;在分离区,上下行流界限清晰（位于|r/R|=0.854）且切向速度符合Rankine涡结构,拟合得到平均准自由涡旋涡指数n=0.697。（2）气液两相流场分布与气相流场相似,由于液滴速度分布受气相流场制约,切、轴向速度波动更为剧烈、流动更为复杂。旋臂区:h=1.272 m、径向位置0.947＜|r/R|＜1处,部分液滴向上运动进入环隙区,不利于气液分离;进料管底部周向45°和135°处,液滴切向速度随径向位置迅速增大,表明液滴在进入旋臂之前已开始切向运动;随着液相浓度的增大,封闭罩内小粒径液滴由于受气相上行作用力和自身重力的影响而悬浮在封闭罩内形成水环。环隙区:h=1.472 m,0.258＜|r/R|＜0.577处（进料管内部）,液滴下行轴向速度波动减小;0.577＜|r/R|＜0.875处（气相作切向旋转运动形成横向旋涡区域）,液相的切、轴向速度均趋于零,旋涡对液滴的夹带量有限;液相浓度呈螺旋状分布,入口气速增加,液相浓度逐渐减少,螺纹逐渐清晰,螺距为0.3 m。分离区:引入了旋流衰减率Ra,在1.0 m＜h＜1.272 m区域内Ra较大,旋流衰减速度较快,在h＜1.0 m的区域内旋流衰减速度相对缓慢;入口气速增大,液滴在分离区沿轴向分布逐渐均匀,旋流现象明显,液相主要集中在分离区的外部,内部浓度较小;加入液相后,涡核摆动现象更为明显,涡核中心变得较为分散且偏心程度加重,在h/D=1.94的位置偏心距最大达到170 mm;随着进液量增加和轴向位置降低,偏心距逐渐减小,涡核摆动现象逐渐减弱;引入旋流不稳定指数TII,发现分离区上部TII较大,涡核摆动剧烈,流动稳定性较差,随着轴向位置减小,TII逐渐减小,流动逐渐趋于稳定。分离效率:随着入口气速的增加,分离效率先迅速增大后缓慢增大,最终趋于稳定,当uin=11.49 m/s时,分离效率最高;进液量对分离效率的影响较小。（3）环隙区高度增大,液滴的切、轴向速度均有所减小,浓度逐渐降低;分离区高度增大,涡核摆动幅度增大,旋流稳定性逐渐变差,旋流衰减严重,难以维持旋流状态;拟合得到了环隙区高度hA、分离区高度hS与GLVS阻力系数ζ及总压降（35）P之间的关联式。