在考量阻力对炉内除尘器选择的重要性后，我们了解了当阻力过大时，炉内除尘失去意义。经过对各种除尘器性能的深入分析，本文选用轴向直流式旋风除尘器作为炉内除尘器的理想选择。影响轴向直流式旋风除尘器效率及阻力的主要因素包括进口导流叶片角度、出口直径、稳流体长度，以及分离室长度、灰斗角度和出口长度等。
为了研究轴向直流式旋风除尘器的冷态模拟特性，我们将其装置于工业锅炉炉膛出口处进行实验。实验中，我们假定气流和灰粒在设备中经过充分加速，并忽略了效率与阻力之间影响因素。
基于某锅炉厂DZL型锅炉的具体特点，我们将旋风除尘器安装在炉膛出口后的拱上位置，其净尺寸为2100×2400mm。根据相似与模化理论，当实物与实验台Re数达到第二自模区时，可以认为模型与实物的阻力系数相同。在本实验中，Re数已经达到了3×104，因此我们可以认为模型与实际应用时的阻力系数相同。
本次实验采用的是冷态模拟方法，以满足气固两相流理论中的几何相似（试验装置与实物尺寸比例为1∶3）以及Fr准则及颗粒相Stk准则相等。
整个系统运行以负压状态，并且已知粒径分布粉尘通过加灰口进入进风管后，被充分加速并通过进口导流叶片进入旋风除尘器。在这里，粉末颗粒受离心力的作用被分离并落入灰斗，而净化后的气体通过排气管排出，并由激光测试仪测定净化后气体中的颗粒数量及大小。此外，由引风机引出流量控制通过调整电机电压来实现改变转速，从而调节流量。
由于使用双纽线进口管，因此可以认为进口阻力为零；毕托管测得数据即为设备所需计算出的总共损失，最后算出总阻抗系数。用于此次研究的是来自某发电厂布袋式收集箱收集到的粉末样品，因为粉末密度受到环境湿度变化影响很大，这可能导致误差。在解决这一问题之前，将粉末放入干燥室进行干燥以消除了这种不确定性。这更符合实际情况，因为实际工况下，粉末通常是在高温下运动，所以这样处理更合适。
输出直径对于提升设备效率及其带来的损失有着显著影响，对于固定速度下的不同输出直径设置产生不同的结果，其中尤其是对提高性能起到了关键作用。当输出直接增加到一定程度，再增加进一步只会减少但变化微小。而对于提升效果方面，在较大的输出条件下随着减小而增大，但随着输出继续缩小至一定程度，则反过来随之减少。这主要是因为在较大的输出条件下，每个颗粒被拦截更多，但当缩小至一定程度后，大部分重新回到卷回斜锥和分离筒间形成循环现象，使得最终剩余的大多数都返回到分离段（这在我们的观察过程中清晰可见）。因此，一般推荐取值范围从0.5到0.7倍该筒形结构，即使要保持低成本或高效率，也应考虑这个范围。在本次研究结束之后，我们发现最佳值应该介于这些两个极端之间，即123mm，它既能提供需要低成本同时保持良好性能所需的一致性水平又能满足要求。
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