将强制旋转涡流原理应用于气流分级机中，由若干叶片围成的笼型转子围绕转轴旋转，粉体在气流的携带下从笼型转子周围进入转子叶片间的流场，然后从笼型转子上部排出，在这过程中由于转子高速旋转，在叶片之间的气流切向速度大致呈强制涡分布，速度大小与转子转速大致相等。颗粒进入叶片间的强制旋转涡流后受到气体曳力和离心力的平衡作用下进行分级，粗颗粒由于受到离心力的影响大于气体曳力而无法进入转子内，细颗粒则受到气体曳力大于离心力而随气流进入转子内部作为成品。
1.自由涡对分级过程的影响
由于转子转速较高，在转子外边缘形成的自由涡不能忽略，部分颗粒将随着自由涡在转子周围旋转。设转子半径为 R，则在转子周围观测点半径 r R处为绕轴心旋转的自由涡。
自由涡速度随着半径增大呈指数减小，在离转子边缘较远的区域可忽略自由涡的存在，但靠近转子外边缘的区域自由涡较强而不能忽略。在靠近转子边缘的自由涡内，一定的 r*与一定的颗粒 ds*对应，即颗粒ds*在轨道半径为r*的圆周绕转子旋转，如此在自由涡内部分颗粒在离心力和气体曳力的平衡作用下不断围绕转子周围旋转，颗粒滞留时间长，导致该分级区域内颗粒浓度增大而增加团聚几率，而且还干扰后续颗粒进入转子叶片间的强制涡流内进行分级。
2.迅速分级的原理
迅速分级是指采用合理的结构或控制合理的气流速度，在粉体分级过程中，让颗粒一经过分散就迅速参与分级，而后又迅速离开分级区，迅速分级的目的是尽可能地减少颗粒在分级区内的滞留时间，避免粉料在分级区内二次团聚，因此迅速分级是迄今为止任何类型的精细分级机所极力追求的。
随着半径的增大，转子边缘的自由涡强度呈指数减弱，但是在离转子较近的周围，自由涡仍对颗粒产生较大影响，特别是在转子转速较高时，颗粒在转子周围仍受到较大的离心力的作用，这样部分粉粒将集聚在转子周围绕着转子旋转，颗粒在分级区内停留时间较长而易产生二次团聚，同时干扰后续颗粒进入转子叶片间的强制涡流分级区，导致分级精度降低。
因此，在涡流分级区内，须进行颗粒的迅速分级，让颗粒受到笼型转子的切割作用后粗、细颗粒都迅速离开分级区，同时不能对后续进入分级区的颗粒造成干扰。
