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摘要
为应对因河道底泥过度淤积引起的河床升高、河流水位上升等问题，设计了一种河道底泥原位消减装置以实现底泥减量。研究利用计算流体力学技术（CFD）模拟在不同参数条件下装置内部压力分布及流速情况，确认可在旋流切割器内部产生充分涡流。对水力旋流切割器进行应力分析显示，旋流筒所受最大应力为0.203321 MPa，远小于钢材的屈服强度250 MPa，满足应力校核要求。同时，通过数值模拟对比10 mm、15 mm和20 mm 3种旋流桶出水口孔径的内外压差，证明使用15 mm孔径可达到最好的臭氧微气泡产生效果。最终确定装置设计参数为旋流腔内径102 mm，进水口内径28 mm，出水口直径15 mm。最后，检测发现装置运行30 min内水体臭氧浓度提升至5.65 mg/L。2次试验，装置运行7 d后的底泥削减率分别达到39.94%和34.80%，证明装置具有良好的底泥原位消减效果。
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