當介質(zhì)阻力與機械阻力的合力即沉降阻力，超過顆粒所受離心力時，顆粒沉降速度受臨近顆粒影響變大，干擾沉降效應變強，顆粒滯留嚴重、錯配比例升高。此時，旋流器內(nèi)部由于顆粒的滯留形成自生介質(zhì)層，產(chǎn)生分選作用。很終導致旋流器溢流跑粗、底流夾細現(xiàn)象加劇，分級效率與分級精度降低。

用途廣泛的分離、分級、分選設備—水力旋流器的主要優(yōu)勢為：物料在器內(nèi)停留時間短，效率高，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占地少，投資少，沒有轉(zhuǎn)動部件，故容易制造、維護及修理，易于連續(xù)化操作及自動控制。但旋流器內(nèi)部的流場非常復雜，不僅內(nèi)部流體高速旋轉(zhuǎn)，而且還存在著渦流、短路流。

 

分級效率隨入料壓力的增大而提高，底流濃度也隨之增大，濃縮效果變好。隨著入料壓力的繼續(xù)增大，旋流器內(nèi)部的容積濃度不斷升高，顆粒間隙變小、稠密程度增強。當壓力持續(xù)升高并超值時，顆粒與流體介質(zhì)之間的相對加速度變大，介質(zhì)阻力增大；粒群由于顆粒間隙變小、體積濃度增大，顆粒與顆粒、顆粒與器壁之間的碰撞頻率加快，機械阻力增大。

 

短路流分頂蓋下短路流和側(cè)壁短路流。雖然側(cè)壁短路流也影響旋流器的分離性能，但側(cè)壁邊界層中存在著徑向脈動，使被短路的物料有機會返回分離區(qū)，從而削弱了它的影響。而蓋下邊界層中的流體基本上不存在再返回的機會，因而其在對旋流器性能影響的因素中占有重要地位。

 

當濃度適中時，頂蓋下出現(xiàn)一個會抑止短路流的渦流，對旋流器分離性能的提高是有利的。濃度過低會改變頂蓋下流體的流型，出現(xiàn)多個渦流，促進了短路流的流動，從而使旋流器分離性能下降。而濃度過高，會引起干涉沉降，促進短路流和能量消耗，對旋流器分離性能和操作不利。

 

當濃度適中時，一般只出現(xiàn)一個與邊界層流體方向相反的旋渦，從流型來說，是對減小蓋下短路流的流量有利的。但通過理論分析證明，增大溢流管的外徑是減小短路流流量行之的方法，而只改變溢流管外形而不改變其尺寸對減小短路流流量的效果不是很好，或者說較差。實驗也證實，增大溢流管這種方法是行之的。

 

而在分級過程中,檢驗分離產(chǎn)物質(zhì)量時，往往會發(fā)現(xiàn)溢流中出現(xiàn)了不該出現(xiàn)的粗顆粒，損害了產(chǎn)品的質(zhì)量。解決蓋下短路流將為分級作業(yè)帶來明顯的好處，尤其是以溢流細顆粒為產(chǎn)物的場合。但由于蓋下短路流的復雜性，外對其研究不多，對于如何克服其短路效應的方法亦不多，為此我們作了相應研究。