《悬锥导片混浊流体分离装置》(以下简称悬锥装置)作为一种新型的环保水力分离清水装置。用该装置进行浑水水沙分离试验,试验在不添加任何化学絮凝药剂的情况下,其分离效率比泥沙在自然状态下沉降效率高出很多,与添加化学絮凝药剂的分离效率相当。本文主要通过物理模型试验并结合数值模拟的方法,对悬锥装置的快速水沙分离机理、导片锥角和导片数量的变化是如何影响装置的水沙分离效率等几个方面进行了深入系统的研究。物理模型试验及数值模拟计算主要得到了以下几个结论：首先,悬锥装置的快速水沙分离机理是导片的存在增加了装置中浑水的自由液面面积(即泥沙的有效沉降面积),缩短了泥沙颗粒的沉降距离,从而大幅度提高了悬锥装置的水沙分离效率；其次,通过改变悬锥装置中导片锥角的大小,得出了导片锥角的大小对装置水沙分离效率影响不大。如果悬锥装置中导片锥角取值过小,则会严重减少装置内导片的安装数量,因而试图通过减小导片锥角来提高装置的水沙分离效率是行不通的。只要悬锥装置中导片表面的坡度值不小于被分离泥沙颗粒的水下休止角,就能保证沉降到导片表面的泥沙不会淤积在导片上,从而顺利进入装置的泥沙通道,进而沉降到装置底部去。悬锥装置中导片数量的多少会直接关系到装置的水沙分离效率,试验得出在相同的导片锥角和间距下,导片数量越多装置的水沙分离效率也就越高。这也进一步证明了悬锥装置的快速水沙分离机理是导片的存在引起了装置中泥沙有效沉降面积的增加,但导片安装数量与装置的水沙分离效率成非线性的正比关系；最后,通过对悬锥装置中泥沙沉降特性的数值模拟计算,通过模拟结果进一步证明了物理模型试验关于悬锥装置机理分析的正确性。