过滤通量随过程的进行而迅速减小是微滤应用中的难题，其原因主要是膜污染和浓差极化。目前，工业中常用的过滤强化方法有膜面改性、外加电场及超声场等，虽然效果明显，但往往结构复杂，能耗较高。旋转剪切流强化微滤膜器是水力旋流器与管式微滤膜器的完美结合，它既可以有效的解决上述难题，还具有结构简单，能耗小等优点，在工程领域具有广阔的应用前景。本文设计了一套利用旋流发生器产生流体旋转的旋转剪切流强化微滤膜器实验系统，从实验研究、理论计算及数值模拟三个方面对其性能进行了全面的研究。在实验方面，分析了悬浮液浓度、入口和出口压力等操作参数以及叶片个数和旋流发生器级数等结构参数对过滤通量的影响。悬浮液浓度越高，过滤通量的衰减速度越快，稳态过滤通量越小。入口压力升高可以提高稳态过滤通量，但存在一个最佳值，超过此值时过滤通量反而减小。出口压力的提高，可小幅提高过滤通量。减少叶片个数和增加级数均可以提高旋转剪切流微滤膜器的过滤通量。与普通管式错流微滤膜器进行了对比分析，验证了旋转剪切流强化微滤膜器具有更高的过滤性能。在理论方面，首先利用因次分析法建立了稳态过滤通量的经验模型，将影响过滤通量的因素归纳成膜器的进口雷诺数和欧拉数等重要的无因次数群，推导出了具体经验公式，为膜器的放大设计奠定了基础；其次建立了过滤通量的动态衰减经验模型，它是一个幂函数模型，综合了进出口压力及悬浮液浓度的影响，较准确地描述了过滤通量随时间变化的实际过程。在数值模拟方面，利用流体力学分析软件，首次在旋转剪切流强化微滤膜器的CFD模拟中引入了多孔介质模型，较好的描述了过滤介质内部的传质过程及阻力损失。通过对膜器环隙内及过滤介质内部流场的数值模拟，对旋转剪切流强化微滤膜器的过滤机理进行了较为全面的研究。通过上述研究工作可知，这种旋转剪切流强化微滤膜器具有较高的过滤强化性能，并且入口流场均匀，剪切速率高、跨膜压差小、结构简单、能耗小，因此具有非常重大的工程应用价值。