在各类工业生产以及日常生活的过程中,水系统的结垢问题不仅会因资源的浪费而造成巨额经济损失,更甚者会威胁生命安全。因此,为了高效地进行除垢抑垢,将化学法与物理法相结合使用或者多种物理方法相结合的技术已经成为学者们研究的新方向。而电磁场防垢技术因其具有成本低、操作简单、环境友好、效果显著等优点,且集除垢、抑垢、灭菌、灭藻、缓蚀等多种效果于一身,在国内外已经成为水处理的新趋势之一。目前,国内外对交变电磁场防垢技术的研究工作多依赖于实验法,由于实验环境以及水质的差异性,造成结果不尽相同甚至相悖,尚不能得到一套完整的理论体系来解释交变电磁场阻垢技术的作用机理。针对上述现实问题,本文主要内容为:首先,采用分子动力学模拟方法从微观层面研究交变电磁场对成垢离子水溶液（CaCl₂水溶液）的动力学及热力学性质的影响,通过分析对比交变电磁场作用前后成垢离子水溶液的粘度、微粒的自扩散系数、径向分布函数的变化情况,并结合相关理论知识分析了上述变化对碳酸钙垢晶体的生成及生长的影响,进而从微观上探讨了交变电磁场的防垢机理。其次,本文在上述研究的基础上,采用分子动力学模拟方法研究了不同频率值的交变电磁场作用下,成垢离子水溶液粘度、微粒的自扩散系数、径向分布函数随温度的变化规律,进一步探讨了交变电磁场频率和温度协同作用对碳酸钙垢晶体的生成及生长的影响规律。最后,本文为探究电磁处理对硬水的物化参数的影响以及防垢抑垢效果,依据实际应用中工业循环水和锅炉用水的流程,自行设计并研制了电脉冲电磁水处理系统,并搭建了循环水电磁处理实验平台,通过实验方法探讨了电磁场对循环水电导率的影响,做了相关分析。并在实验室条件下实验研究了电磁场作用下的硬水结垢过程,从宏观层面研究了交变电磁场的抑垢效果。