1.重力：气流中的尘粒可以依靠重力自然沉降，从气流中分离。由于尘粒的沉降速度一般较小，重力分离机理只用于分离较大的尘粒。
2.离心力：含尘气流做圆周运动时候，由于受到离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。离心力是旋风分离器工作的主要机理。
3.质性碰撞：含尘气流在运动过程中遇到物体的阻挡（如挡板、纤维、水滴等）时，气流要改变方向进行绕流，细小的尘粒会随气流引起流动，粗大的尘粒具有较大的惯性，它会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样尘粒就和物体发生碰撞，这就是惯性碰撞。惯性碰撞是过滤式除尘器、湿式除尘器和惯性除尘器的主要除尘机理。
4.接触阻留：细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线仅靠物体（纤维或液滴）表面，有些尘粒与物体发生接触而被阻留，这就是接触阻留。另外，的那个尘粒尺寸大于纤维网眼而被阻留时，就称这种现象为筛滤作用。粗孔或中孔的泡沫塑料过滤器主要依靠筛滤作用进行除尘。
5.扩散：小于15mm的微小粒子在气体分子碰撞下，像气体分子一样作布朗运动。如果尘粒在运动过程中物体表面接触，就会从气流中分离，这就是扩散机理。对于平均粒径小于0.35m的尘粒除尘，扩散是一个很重要的机理。
6.静电力：悬浮在气流中的尘粒如果带有一定的电荷，可通过静电力使它从气流中分离出来。由于自然状态下尘粒的荷电量很小，因此，要获得较好的除尘效果，必须设计专门的高压电场，使所有尘粒都充分荷电。
7.凝聚：凝聚作用不是一种直接的除尘机理，通过超声波、蒸汽凝结、加湿等凝聚作用，可使微粒子凝聚增大，然后再用一般的除尘方法进行除尘。
可见，要从混合气流中分离出固体颗粒必须具备几个基本条件：
一是有分离界面可以让固体颗粒附集在上面，如容器壁、某些固体表面、大颗粒物料表面、织物与纤维表面、液膜或液滴等；
二是由使颗粒运动轨迹和气体流线不同的作用力、如重力、离心力、惯性力、扩散、静电力、直接拦截、热聚力、声波等；
三是有足够的时间使颗粒移到分离界面上，这就要求分离设备有一定空间，且需控制气态非均一体系的流速；
四是能使已附在截面上的颗粒不断被除去而不会重新返如气体内，这就是清灰排料过程。
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