水力旋流器具有结构简单、体积小、分离效率高等特点，但由于其自身结构特点和使用环境限制，还存在对细小油滴去除效果差、不便于安装等问题，本文以常规液-液旋流器为基础，设计了一种新型旋流器结构——同向出流倒锥式旋流器，并针对其进行了数值模拟分析和实验研究。首先利用计算流体动力学软件Fluent对同向出流倒锥式旋流器初始模型进行数值模拟，对其内部流场的速度和压力分布规律以及流体流动特点加以分析，并针对不足之处，制定结构参数优选方案。对主要结构（溢流管直径、溢流管伸入长度、出口管长度、各锥段锥角等）进行数值模拟分析，根据对旋流器分离性能的影响选择最佳结构参数，得到更为合理的同向出流倒锥式旋流器结构模型，并开展实验研究。同向出流倒锥式旋流器的实验研究主要通过改变结构参数和操作参数进行的，分析溢流管直径、中心锥长度、入口流量和分流比对分离效率和压力降的影响，并将实验结果与数值模拟结果进行对比，发现实验值的变化趋势基本与模拟值一致，表明通过数值模拟对同向出流倒锥式旋流器进行的结构优选是可行的，进一步验证了同向出流倒锥式旋流器结构形式的合理性。本文研究的同向出流倒锥式旋流器改变了传统设计观念，具有流场稳定、旋流器长度更小、细小油滴分离效率高及施工难度低等优点，对旋流器进一步小型化、高效化的研究工作具有一定的指导意义。