本课题针对锅炉循环水处理中电磁场抑制铁细菌污垢生长这一现象,对电磁抑垢机理进行理论推导,根据氢键断裂理论,分别选取水质参数、流体流速和管道内壁粗糙度作为水质特性、运行特性和材料特性三个方面中的代表性因素作为影响因素构建电磁场抑制铁细菌污垢的理论模型。本文主要研究内容为两部分:基于微生物生长动力学原理,将铁细菌污垢形成过程的沉积和剥蚀关联,构建铁细菌污垢热阻模型。根据双电层原理确定了换热管道内壁的电荷密度,加入大小恒定,沿换热管道内壁方向的电磁场,以胶体粒子受到的剪切力与在电磁场中受到的电磁力之间的相等关系构建电磁场抑制铁细菌污垢的理论模型,引入水质参数、流体流速和管道内壁粗糙度三个参数,以电磁抑垢率作为指标,分析三个参数对铁细菌污垢热阻和电磁抑垢率的影响。运用Matlab软件编制系统程序,绘制铁细菌污垢的生长曲线并计算结果。先设定流速和粗糙度为定值,得到单一水质参数(pH、电导率、溶解氧、铁离子浓度)及综合水质参数对应的有无电磁场作用下铁细菌污垢热阻生长曲线和电磁抑垢率;选取综合水质参数,为粗糙度赋予定值,给定三个依次变大的流速值,对比不同流速下加磁与否的污垢热阻生长曲线和电磁抑垢率,总结流速对电磁抑垢的影响;粗糙度和粗糙面切线与沿管道方向夹角θ的变化趋势一致,取三个依次变大的粗糙度对应的θ,应用控制变量法,设定其余两个参数为定值,通过曲线和电磁抑垢率值对比粗糙度对有无电磁场作用下铁细菌污垢热阻和电磁抑垢的影响。结果表明:通过合理的假设与简化,水质参数的差异对电磁抑垢率的影响效果不显著,模型是合理的。随着流速的增大,有无电磁场作用下的微生物污垢热阻都减小,电磁抑垢率变小,冲刷作用加剧使污垢难以附着。管道内壁越粗糙,污垢热阻生成速度越快,电磁抑垢率越小,粗糙的管道内壁污垢的附着越快,但是不会改变污垢热阻的最终值。