旋流器的基本原理是將具有一定密度差的液-液、液-固、液-氣等兩相或多相混合物在離心力的作用下進行分離。將混合液以一定的壓力切向進入旋流器，在圓柱腔內產生高速旋轉流場。混合物中密度大的組分在旋流場的作用下同時沿軸向向下運動，沿徑向向外運動，在到達錐體段沿器壁向下運動，並由底流口排出，這樣就形成瞭外旋渦流場；密度小的組分向中心軸線方向運動，並在軸線中心形成一向上運動的內渦旋，然後由溢流口排出，這樣就達到瞭兩相分離的目的。
旋流器作為一種常見的分離分級設備，其工作原理是離心沉降。當待分離的兩相（或多相）混合液以一定壓力從旋流器周邊切向進入旋流器內後，產生強烈的三維橢圓型強旋轉剪切湍流運動。由於粗顆粒（或重相）與細顆粒（或輕相）之間存在著粒度差（或密度差），其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，受離心沉降作用，大部分粗顆粒（或重相）經旋流器底流口排出，而大部分細顆粒（或輕相）由溢流管排出，從而達到分離分級的目的。

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