当介质阻力与机械阻力的合力即沉降阻力，超过颗粒所受离心力时，颗粒沉降速度受临近颗粒影响变大，干扰沉降效应变强，颗粒滞留严重、错配比例升高。此时，旋流器内部由于颗粒的滞留形成自生介质层，产生分选作用。很终导致旋流器溢流跑粗、底流夹细现象加剧，分级效率与分级精度降低。

用途广泛的分离、分级、分选设备—水力旋流器的主要优势为：物料在器内停留时间短，效率高，结构简单紧凑，占地少，投资少，没有转动部件，故容易制造、维护及修理，易于连续化操作及自动控制。但旋流器内部的流场非常复杂，不仅内部流体高速旋转，而且还存在着涡流、短路流。

 

分级效率随入料压力的增大而提高，底流浓度也随之增大，浓缩效果变好。随着入料压力的继续增大，旋流器内部的容积浓度不断升高，颗粒间隙变小、稠密程度增强。当压力持续升高并超值时，颗粒与流体介质之间的相对加速度变大，介质阻力增大；粒群由于颗粒间隙变小、体积浓度增大，颗粒与颗粒、颗粒与器壁之间的碰撞频率加快，机械阻力增大。

 

短路流分顶盖下短路流和侧壁短路流。虽然侧壁短路流也影响旋流器的分离性能，但侧壁边界层中存在着径向脉动，使被短路的物料有机会返回分离区，从而削弱了它的影响。而盖下边界层中的流体基本上不存在再返回的机会，因而其在对旋流器性能影响的因素中占有重要地位。

 

当浓度适中时，顶盖下出现一个会抑止短路流的涡流，对旋流器分离性能的提高是有利的。浓度过低会改变顶盖下流体的流型，出现多个涡流，促进了短路流的流动，从而使旋流器分离性能下降。而浓度过高，会引起干涉沉降，促进短路流和能量消耗，对旋流器分离性能和操作不利。

 

当浓度适中时，一般只出现一个与边界层流体方向相反的旋涡，从流型来说，是对减小盖下短路流的流量有利的。但通过理论分析证明，增大溢流管的外径是减小短路流流量行之的方法，而只改变溢流管外形而不改变其尺寸对减小短路流流量的效果不是很好，或者说较差。实验也证实，增大溢流管这种方法是行之的。

 

而在分级过程中,检验分离产物质量时，往往会发现溢流中出现了不该出现的粗颗粒，损害了产品的质量。解决盖下短路流将为分级作业带来明显的好处，尤其是以溢流细颗粒为产物的场合。但由于盖下短路流的复杂性，外对其研究不多，对于如何克服其短路效应的方法亦不多，为此我们作了相应研究。