围绕结构设计、流场仿真、实验验证等关键问题对涡流空化有机污水处理装置展开研究，提出了设计原则及工业化应用方案，为该类装置的设计与推广应用提供了理论依据和技术支持。 提出了涡流空化有机污水处理装置具体的结构，建立了流场模型，并进行了数值仿真计算。依据仿真时的条件设置设计了验证实验，运用玻璃转子流量计和压电晶体测力仪，实测得到涡流空化有机污水处理装置进口处的流量和涡流仓与挡板不同距离处挡板表面受到的冲击力数值，实验结果与仿真计算结果非常接近，验证了仿真建模、边界条件设置以及仿真数据结果的正确性。对小型涡流空化污水处理装置进行仿真分析，提出了评价空化产生和空化降解效果的判据是流场中低于饱和蒸气压力区域体积。通过有机物罗丹明B水溶液进行降解实验，验证了实际设计的装置确实能够降解有机物，从而验证了所提出的空化产生和空化降解效果评价判据的正确性。所以，可以利用提出的仿真方法和判据进行研究，指导装置的设计及性能评价。 基于小型涡流空化污水处理装置的仿真研究，提出了设计原则：涡流仓窄缝宽度0.2mm，涡流仓顶部小孔直径2mm，距离涡流仓底部10mm处设置挡板。 提出了处理量20t/h装置的最优结构参数，并给出了将其作为标准处理单元并联安装的工业应用方案。