Para abordar los problemas de altas tasas de impurezas y pérdida de grano durante el proceso de limpieza del trigo, se empleó un enfoque acoplado de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y Método de Elementos Discretos (DEM) para investigar el campo de flujo interno de aire y el proceso de acoplamiento fluido-sólido del dispositivo de limpieza de trigo. La simulación numérica del campo de flujo interno tridimensional se lleva a cabo en la región turbulenta de alto número de Reynolds, y se utiliza un solucionador de doble precisión transitoria basado en el algoritmo de acoplamiento presión-velocidad. Se analizaron los efectos de la velocidad y el ángulo de entrada de aire sobre la distribución del campo de flujo de aire y la eficiencia de separación de aire a través de la simulación CFD. Con base en esto, se optimizó la estructura del dispositivo de limpieza y se compararon las características de movimiento de los materiales bajo diversas fuerzas del viento a través de la simulación acoplada CFD-DEM. Los resultados mostraron que los parámetros óptimos de separación de aire eran una velocidad de entrada de aire de 10 m/s y un ángulo de entrada de aire de 20 grados. En estas condiciones, la distribución del flujo de aire en la caja de separación de aire fue uniforme, y la eficiencia de separación de impurezas alcanzó el nivel más alto. Después de optimizar el equipo instalando un ventilador de alta presión, el número de impurezas en la caja de recolección de trigo bajo condiciones ventosas fue de 265, una reducción del 53.8% en comparación con 573 bajo condiciones sin viento. Finalmente, a través de experimentos repetidos en toda la máquina, se verificó que la tasa de impurezas del dispositivo optimizado fue del 1.722% y la tasa de pérdida fue del 0.622%, que fueron 0.23% y 0.12% más bajas que las del equipo existente, respectivamente, consistente con los resultados de la simulación. Este estudio proporciona una base teórica y apoyo técnico para el diseño de optimización del equipo de limpieza de trigo.