湖泊、水库以及流动不好的河流等水体可以通过提高溶解氧来改善其富营养状况，机械微弱扰动增氧是其中一种有效的方法，但其溶解氧动力学研究不够深入，工程化装置也少有开发。　　 本文选取3种结构相似，但倾角、盘面比和R处弦长等结构参数不同的机械扰动桨叶，安装在3个容积、初始状态相同的试验水池，用1个空白池作参照，在相同的工况下，研究水质指标和动力学情况:　　 (1)分析水体富营养化成因和改善方法，确定试验方法，以水温、溶氧量、酸碱度、化学需氧量等水质指标，评价不同机械微弱扰动对水质的影响。　　 (2)应用FLUENT软件，采用多重参考系法(MRF)对机械扰动作用下的水池流场进行数值模拟，并用流速仪进行校验，对比、分析水体运动同水质指标的关系。　　 (3)对影响扰动桨性能的结构参数进行正交试验，并对影响显著的结构参数进行了优化，开发出一种以太阳能为动力的机械扰动装置。　　 通过以上研究，得到:　　 (1)藻类生长旺盛期（2012年7月至9月），对溶氧影响较大，经过47天后，试验水池溶解氧达到相对稳定，三个扰动池稳定后的表层溶解氧平均值分别为6.4mg/L、7.1mg/L、9.6mg/L，底层溶解氧平均值分别为6.2mg/L、6.9mg/L、9.5mg/L;空白水池的表层和底层溶解氧值为5.6mg/L和5.3mg/L。　　 藻类衰亡期，对溶氧影响较小时段（2012年12月至2013年1月），三个扰动池和空白池的表层溶解氧平均值分别为6.0mg/L、6.7mg/L、7.6mg/L、3.7mg/L，底层溶解氧平均值分别为5.9mg/L、6.6mg/L、7.5mg/L、3.6mg/L，倾角、盘面比和R处弦长较大的扰动桨对溶氧影响最大，水质改善效果最好。　　 (2)空白对比池的化学需氧量最大，水质最差。而在三个扰动池中，3号扰动池的化学需氧量最小，1号扰动池的化学需氧量最大，说明倾角、盘面比和R处弦长均大的扰动桨对水池水质的改善效果最好。　　 (3)扰动桨产生轴向流，可以使水体形成循环。微弱扰动情况下的溶解氧推动力来源于水池表层富氧水与底层贫氧水的相互交换，交换速度越快，扩散作用越强，溶解氧水平越高，化学需氧量水平越低，水质改善越明显。　　 (4)正交试验结果表明，盘面比对导流筒出口截面平均流速有显著影响，倾斜角、R处弦长这两个因素对导流筒出口截面平均流速无显著影响，对有显著影响的盘面比进行回归分析，得到优化后的盘面比参数。