管道运输,作为现代工业中重要的能源运输方式,在诸多领域中都占据至关重要的地位。对管道内污垢及时并有效地进行去除是工业界长期以来致力解决的问题,对工业安全生产,社会经济高效、平稳发展有着显著的意义。将超声导波应用于除垢领域,既继承了传统超声清洗的高效、损伤小等优点,又可在设备不停产、去除最少量包覆层的情况下对管道内长距离、大范围的污垢进行去除,大大节省了时间和生产成本。本文对超声导波进行管道除垢的机理进行研究,对影响除垢的因素进行了分析,提出了一种有效的基于漏超声导波空化效应的充液管道除垢方法,并进行了实验验证。主要工作及结论如下:1.提出了基于漏超声导波空化效应的超声导波除垢机理,并提出了基于空化声压、位移共振、疲劳极限以及除垢均匀性的除垢选频判据。2.利用有限元分析对超声导波在充液管道中的传播及泄漏过程进行建模,并根据选频判据选择了合适的除垢传感器频率,以指导除垢传感器的试制。3.为模拟实际管道污垢生长过程,设计了一套完整的以碳酸钙方解石晶体为主要成分的污垢制备装置,并对实验管道进行了污垢制备。4.根据有限元分析结果进行了传感器试制,并进行了除垢实验,通过在扫描电镜下对实验前后管道内壁微观结构进行观察,证明了利用超声导波空化效应进行除垢的有效性。其中除垢功率为60W,20分钟内可去除至少1米范围内的22-24微米厚的方解石晶体污垢。5.为研究超声高频振动对污垢去除的影响,进行了未充液管道的振动除垢实验,证明了利用超声导波空化效应除垢比单纯高频振动以及清洗除垢效果更好。