罗茨鼓风机用于食品饮料、制药、化工、污水处理等工业领域，由于排气过程中容积的变化，它一直存在回流冲击、内泄漏、压力脉动和流量脉动等不足，它的流动具有明显的旋涡、温升等现象，以前很难用理论进行计算和分析。
随着计算机的发展，计算流体动力学(CFD)仿真开始应用于罗茨鼓风机的设计和流场分析中，CFD仿真可以提高设计质量、缩短研发时间以及避免新设计带来的风险。
本文首先对罗茨鼓风机的结构及工作原理进行了深入的分析，介绍了罗茨风机的特点与性能，总结了它的常用经验计算公式;在此基础上，使用商用软件对罗茨鼓风机进行了三维及二维动网格仿真。
在三维仿真计算过程中，使用了k-w双方程模型、二阶迎风格式和SIMPLEC算法，在近壁区速度及温度的计算中采用标准壁面函数法，得到了截面及轴向流场的情况。仿真结果显示：在压力面和吸力面，静压从叶片根部到顶端的大部分范围内逐渐增大，但在靠近顶端的很小的范围内，静压沿远离叶片根部的方向又迅速减小，间隙部分压力状况很复杂，在间隙中间存在着不连续的低压区，各间隙的压力分布状况不同;进排气部分存在旋涡。
针对罗茨鼓风机内流场的时变特性，在旋转部分采用弹簧光滑模型以及局部重新划分的方法，对罗茨鼓风机内流场进行了二维动网格仿真，得到了不同时刻的流场状况。经数据分析得到：流场内存在旋涡，并且处于不断变化之中;由于涡的存在，使得排气流量失去稳定，在数值模拟中出现了一个明显的小脉动现象;通过不同转角位置的速度矢量图、压力等值线图详细展现了理论分析所不能给出的气流脉动流动现象。