本文以发展新型弯管除砂器为主要目的，运用实验和数值模拟手段分别对弯管液固/气液固多相流中相分离现象进行了研究。应用马尔文粒度仪对带有除砂口的矩形截面弯管内液固两相流中的颗粒分布进行了测量。实验结果发现在液固两相流中由于离心力的作用，颗粒向管道外弯侧聚集，随着水速的增加，聚集变得显著；由于除砂口的影响，除砂口下游管道外弯侧的颗粒体积浓度相对于除砂口前有所降低；除砂口对下游颗粒浓度分布的影响区域局限在距离管道外弯侧壁面大约0.15倍的管道径向尺寸的区域内；随着出水率的增大，这个影响区域也变大。　　　　　采用称重法对弯管液固两相流的除砂率进行了测量。发现水速的增加能够提高除砂率；增大出水率使得除砂口排液的颗粒体积浓度降低；除砂口排液的颗粒体积浓度要远高于马尔文粒度仪所测得的颗粒体积浓度，说明了在外弯侧附近，马尔文粒度仪测量不到的区域内有一个颗粒聚集区。　　　　测量了弯管气液固多相流中颗粒相在液膜中的分布。发现其分布趋势大致与液固流动中相似；在较低的折算气速下，增加气流量能够促进颗粒分离；在较高的折算气速下，继续增加气流量反而不利于颗粒分离。　　　　在一定的出水率下，测量了不同折算水速、不同折算气速下的除砂率。发现气相的引入能够明显提高除砂率，分析其原因一方面是由于引入气相可以增加水速，进而增加颗粒所受的离心力从而提高除砂率，另一方面气相的引入可以抑制对颗粒分离不利的二次流；在气速较低的范围内提高气流量可以提高除砂率，气速较高的情况下，提高气速会使颗粒脉动增强，从而使得除砂率降低；增加折算水速可以提高除砂率。　　　　在欧拉坐标架下，采用雷诺应力模型封闭两相雷诺应力，采用颗粒拟温度　方程描述单颗粒脉动，建立了RSM　-　-RSMp模型。计算结果和实验结果对比符合良好。说明本模型对于模拟弯管液固两相流动是合适的。数值模拟的结果显示：在高速的情况下，弯管除砂能达到较为理想的除砂率；曲率减小一方面可以提高颗粒所受离心力，另一方面却缩短了颗粒分离时间，曲率减小并不总能增加颗粒分离效果；扁宽形截面的管道中流体二次流大为降低，使得颗粒分离明显，除砂率提高。针对原有除砂口形式的不足，提出了一种改进的除砂口，数值模拟结果显示，改进后的除砂口能够大幅度提高除砂率，并且在较高水速下能够获得理想的除砂率，可以预期其进一步的工业应用。　　　　本文得到了国家自然科学基金重大项目（59995462）的资助，特致谢意！