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超声波的防垢除垢的原理主要体现在以下几个方面：
1.空化作用：超声波的能量对被处理流体介质直接产生大量的空穴和气泡，当这些空穴和气泡破裂和挤压时，产生一定范围的强大的压力峰，局部的压力峰可达上千个大气压，成垢物质在压力峰作用下，粉碎悬浮于水中，并使已生成的垢层破碎使其易于脱落，这样达到超声波除垢的目的。
2.活化作用：超声波在流体中产生“空化”作用，提高流动流体和成垢物质的活性，破坏垢类生成和在换热器管壁沉积的条件，使成垢物质在流体中形成分散沉积体而不在管壁上形成硬垢，这样达到超声波防垢的目的。
3.剪切作用：超声波幅射在垢层和管壁上及水中，由于对超声波频率响应不同，三者产生不同步的振动，因此产生高速的相对运动。由于速度差形成垢层与换热器管壁界面上的相对剪切力，从而导致垢层产生疲劳而松脱，这样达到超声波除垢的目的。
4.抑制作用：通过超声波的作用改变流体主体的物理化学性质，能抑制水中离子在壁面处的成核和长大。因此，减少粘附于换热器面上成垢离子的数量。实践研究证明，超声波作用时间越长防止成垢物质结垢效果越佳。总之，水在超声波作用下，当超声波能量足够大时，即“功率超声”能够在常温、常压的环境条件下，使传导介质中产生短促的，局部的，极大的高温、高压、高强电场的极端物理环境，流体会产生所谓的“声空化效应”从而引发许多的力学、物理、化学、生物等效应，达到流体中超声波防垢、除垢目的。
超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在超声波的作用下产生振动，当此声压达到一定数值时所发生的生长和崩溃的动力学过程。超声波在液体中形成的空穴崩溃会产生的高温、高压、放电、发光和激震波等作用。其中空穴形成的因素可能是强烈的 超声波的照射,爆炸时的激震,高速流体冲激摩擦或剧烈的化学反应等。
