随着现代工程技术的发展，要求呈粉体状态的原料和制品应具有细而均匀的粒度和尽可能低的污染度，对这些粉体材料的深加工主要采用了超细粉碎和超细精密分级技术。由于材料结构的不均匀性，超细粉碎过程中极易引起粉碎产品的粒度不均匀；生产实际中，为达到粒度要求，而增加粉磨的时间，导致增大粉碎能耗和过碎现象发生；由于超细颗粒吸附和团聚作用，对生产微米级特别是亚微米级的超细粉，团聚作用明显加强等。所有这些，导致用机器法制造出的粉体粒度分布较宽。而现代科技的发展迫切需要超细且粒度分布范围窄、甚至单一粒径的粉体;同时，随着我国高新技术和新材料产业的发展，对超微粉体材料的需求越来越大，需要大批粒度在8um以下的高纯度材料，以满足行业的需求。但国内现有生产该粉体材料的涡轮分级机分选粒度较粗，一般只能达到10um(1200目)，且存在着产量低、能耗高，使用可靠性差及分选效率较低等缺点。因此，生产精密的超细粉体分级设备一气流式涡轮分级机的研制已提上日程，采用流场数值模拟研究分析手段来研究分级机的内部流场分布、流道优化设计及方案优选等是非常必要的。
红星螺旋分级机在负压的作用下，气体从两侧进风口进入送料筒，逐渐上升并在下锥体的导流作用下进入分级室，然后从出风口排出。粉料经喂料管进入送料管，物料在下落过程中碰到固定于送料管中央、位于喂料管出料口下端的物料分散锥后被均匀分散, 粉体物料沿着锥体四周下落，形成薄层料帘往下落，来自送料筒的上升气流将料帘冲散后，形成含料气流，进入分级室。在送料筒中，物料中的块状粗颗粒由于受到重力大于气体的携带力而被分离掉，下掉粗颗粒中携带的细颗粒将被送料筒底部的粗粉流化清洗装置清洗而再次被上升气流带入分级室内。在分级室内部，笼型转子在传动系统的带动下，绕着主轴高速旋转，在转子叶片间形成高强度的强制旋转涡流。含料气体在导流叶片的导流作用下，进入导流叶片与笼型转子之间的环形空间，部分粗颗粒将在“L”形导流叶片的惯性预分级作用下在进入分级区前被分离进入粗粉集料锥。
即将被分级的矿物颗粒进入转子叶片的强制旋转涡流区后，会受到气体作用力（主要为曳力）、离心力和重力的共同作用，根据固体颗粒在气流中的受力方式可知，粗颗粒由于受到离心力的影响大于气体自身重力的作用，被抛向“L”形导流叶片的凹陷区后受到气流影响较小，在自身重力的作用下落入粗粉集料锥中；较细的颗粒则由于受到气体作用力影响大于离心力而随气流进入笼型转子内部，随后从出风口（细粉出口）排出，作为成品被收集。通过调节笼型转子的转速来改变分级室内强制旋转涡流的强度，以调节离心力对颗粒在分级过程中的影响，从而达到通过调节转子转速来获得不同颗粒细度要求的成品。
河南红星机器生产的螺旋分级机应用强制旋转涡流分级原理，该设备能够在分级流场中产生强有力的分级力场，并且由于较高的气体曳力和离心力加强了对微细颗粒的分级作用，从根本上保证精细分级时达到较高的分级精度和分级效率，并且降低了设备分级工作时的能量消耗。
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