本文以无叶片整体式粒子分离器为研究对象,利用FLUENT软件对其二维气固两相流流动进行了数值模拟,研究了粒子分离器的流道内外壁流道型面及分流器位置对其分离效率、进气总压损失等性能的影响规律,并对两种具有代表性的型面进行了对比分析。在计算的基础上,自行设计加工了一套试验系统,在入口的砂尘浓度、进口流速、清除比变化的工况下,对两种型面的粒子分离器的分离效率和进气总压损失进行了试验研究,并将计算结果与相同工况下的试验结果进行了对比分析。试验结果表明:分离效率随着投砂浓度的增大而略有增大,总压损失不变;型面2平均分离效率(C级砂)比型面1的高5.27%,而平均总压损失低3.21%。分离效率随着进口速度的增大而增大,且基本呈线性,总压损失也随进口速度的增大而相应增大。对于C级砂,型面2的平均分离效率比型面1的高6.89%,平均总压损失低1.05%;对于AC粗砂,型面2的平均分离效率比型面1的高3.36%,平均总压损失低1.01%。分离效率随着清除比的增大而增大,且基本呈线性,总压损失随清除比的增大而略有增大;型面2的平均分离效率(C级砂)比型面1的高7.27%,平均总压损失低0.01%。无论是计算结果还是试验结果,均反映型面2性能优于型面1。计算结果与试验结果符合良好。本文的研究工作对无叶片整体式粒子分离器的设计和改进提供了设计依据和理论指导,为今后进一步开展相关研究工作提供了技术储备。