許多研究者通過旋風除塵器內部氣流流動研究認為：旋風除塵器氣流速度分布在徑向上呈軸不對稱或出現偏心。尤其在錐體下部靠近排塵口附近，有明顯的"偏心"；排氣管下口附近，徑向氣流速度較大，有"短路"現象。氣流偏心或短路不利于粉塵分離。
(1) 改變進口結構
鵬鶴環保針對旋風除塵器內氣流軸不對稱問題，將其進口由單進口改為雙進口，通過雙進口旋風除塵器內流場實驗研究表明，雙進口旋風除塵器流場的軸對稱性優于單進口旋風除塵器，雙進口旋風除塵器渦核變形小；雙進口旋風除塵器內切向速度高于單進口約6%，在準自由渦區衰減也慢；雙進口旋風除塵器排氣芯管短路流少于單進口。雙進口旋風除塵器比單進口旋風除塵器更有利于提高除塵效率和降低設備阻力。
針對短路流攜塵降低除塵效率的問題，鵬鶴環保等在進口結構中采用了回轉通道，以此降低進入旋風除塵器空間的向心含塵濃度梯度，并對等截面和變截面兩種通道形式的氣固兩相分離進行了分析。指出采用合理回轉角度的進口回轉通道，可提高旋風除塵器的除塵效率。這種做法從結構上把旋風除塵器的筒體、錐體兩段分離變成進口通道、筒體、錐體三段分離。
(2) 錐體結構改變
Rongbiao Xiang等研究了錐體尺寸對用于大氣采樣的小型旋風除塵器的影響情況，以顆粒大小和氣流流速為變化參數，對3個具有不同下部直徑錐體的旋風除塵器測出了效率。測定結果表明：錐體下部直徑大小對旋風分離采樣器的效率影響顯著，但是并不顯著影響不同粒徑顆粒物效率之間的變化程度。當錐體下部開口部分直徑大于排氣芯管直徑時，該錐體參數的減小，再不明顯增加阻力的前提下，采樣效率會隨之提高；但是，由阻力測試結果還可看出錐體武器部分直徑不宜小于排氣芯管直徑。從理論上講，錐體下部直徑減小能引起切向速度的提高，從而離心力增大；對于具有相同筒體直徑的旋風除塵器，若錐體開口小，則最大切向速度靠近錐壁，這使得顆粒能夠更好的分離，同時，如果錐體開口較小，渦流將觸及錐壁，使顆粒又有可能重新進入出氣氣流，但是由于后者與前者相比對旋風采樣器影響較小。總之，適當減小錐體下部直徑有利于效率的提高。為了便于新型旋風采樣器的設計，還指出對高效型Stairmand旋風除塵器效率有較好預測作用的Barth 理論及Leith-Licht理論，對錐體改變旋風采樣器的收集效率了也有良好的預測作用。