固—液水力旋流器的应该领域正越来越受到人们的关注,它能完成澄清、脱水、浓密、液体的净化(包括除砂)及固体的回收等多种固液分离作业。比如近年来,随着油田开采时间的增长,油井出砂愈加严重,产液含固逐渐上升,使油田集输站脱水系统效率降低,水力旋流器以它显著的优点得到了人们广泛的认识。本文对固—液旋流器的单相和两相流动与分离机理进行了深入的探索。在前人旋流器结构筛选的基础上,采用计算流体力学(CFD)的数值模拟方法,并在数值模拟的前处理即网格划分、边界条件的处理、湍流模型的选择、离散相模型的处理以及多相流模型的选择方面进行探讨,最终采用六面体网格和四面体网格、RSM模型、离散相和混合相模型来对固—液旋流器的流场进行研究分析。同时通过改变排口比、插入深度等结构参数及进料压力、进口处第二相的体积率等操作参数来分析旋流器的分离性能随着各个参数的变化规律,计算结果与实验结果基本一致。证明了理论计算的可靠性和适用性,从理论上对旋流器的深入研究提供了一条新的途径。最后由于生产能力在工业应用实际中的重要性,在原有水力旋流器结构的基础上,依据本文研究成果来优化结构,考虑采用双向对称进口来增强旋流器的生产能力。通过理论分析和模拟计算所得的完整的实验数据,对单进口旋流器和对称进口旋流器的流场分布、三维速度、生产能力、分离效率以及分离粒度等方面进行比较。论证了采用双向对称进口旋流器来增强普通(单进口)旋流器的生产能力的可行性和实用性。