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在工业换热设备中,污垢的存在不仅严重影响换热设备的传热效率,而且会造成极大的能源浪费和经济损失,因此,阻垢技术的研究具有重要的现实意义。随着科学与技术的发展,超声波阻垢技术逐渐兴起,越来越受到人们的关注。本文对超声波在液体中的传播规律及水处理性能进行了实验研究,主要内容概括如下。首先制作了超声波发生及处理装置,采用微压差法实验研究超声波的液体传播特性。分别以纯水和CaCl2溶液为工质,测量了超声声压、声强及声功率的空间分布。结果表明,超声波在液体中传播有显著不同,其声压、声强、声功率沿纵向和横向均有不同程度的衰减。在纵方向上呈现指数变化规律,在横方向上,则表现出中心强、边缘弱的二次函数分布。液体密度的不同对超声波的传播特性也有明显影响,液体密度越大,其衰减速率也越快。其次,配制了不同浓度Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2溶液,进行超声波水处理性能实验。在准静态工况下,考察了水溶液硬度、温度及超声波作用对污垢晶体形成过程的影响。结果表明,对于碳酸氢钙,超声波作用能够促进碳酸钙晶核的生成,使溶液硬度降低,电导率下降。溶液初始硬度越高,超声波作用效果越明显。溶液温度升高,也能加快碳酸钙初级晶核的生成,使溶液硬度降低。但超声波对碳酸镁晶核的生成速率没有明显的影响。