CaCO₃污垢作为换热设备中普遍存在的物质,以其复杂的成垢机理、频繁的清理周期、难以根治的危害,一直以来都是工业生产和生活中尤为关注的焦点。而抑垢方法中的电场抑垢法,由于其不需要形成闭合回路、操作简单、运行费用低等优点,备受人们的重视和青睐。目前,研究者的关注点大多集中在高压电场对于生物膜的抑垢效果上,而对于换热壁面结垢特性的研究很少。电场施加在实验段中与实验段前,都会起到换热表面抑垢的作用,然而,两者之间的抑垢程度是否存在差异没有被揭示,有关其阻垢机理一直没有令人信服和满意的解释。为此,本文以人工配制的Ca CO₃溶液模拟研究对象,通过改变作用于实验段中及实验段前的电场大小,研究电场作用下Ca CO₃污垢在不锈钢换热表面的结垢规律。结果表明:当电场作用于实验段中时,污垢热阻曲线均没有明显的诱导期出现,随着电场强度的增大,Ca CO₃污垢的结垢速率先减小后增大,污垢热阻渐近值也表现出先减小后增大的趋势。当电压值为3 000 V时抑垢效果最佳,与不加电场时相比,污垢热阻渐近值下降58.3%。垢样的SEM图片表明,在无电场作用时,Ca CO₃污垢形貌为不规则细长针状、团簇状、棱角比较清晰的文石结构。电场作用时,Ca CO₃污垢以块状、粒状和斜方六面体形状的方解石结构存在。另外,不同电场强度下换热表面垢层分布也存在差异,随着电场强度从无到有、从小到大,污垢层从致密变得稀疏,再变得致密。当电场作用于实验段前时,污垢热阻曲线均没有明显的诱导期出现,随着电场强度的增大,Ca CO₃污垢的结垢速率先减小后增大,污垢热阻渐近值也表现出先减小后增大的趋势。当电压值为500 V时抑垢效果最佳,与不加电场时相比,污垢热阻渐近值下降52.8%。垢样的SEM图片表明,在无电场作用时,Ca CO₃污垢形貌以不规则细长针状、树枝状的文石为主,团状聚集体形式存在的球霰石次之。电场作用时,随着电场强度逐渐增大,晶体形貌有从文石向球霰石转变的趋势。对于电场强度对液滴特性的影响中,在不加电场时,液滴表面张力和壁面粘附功并不随时间的变化而发生显著变化,与之相比,在电场作用时,随着电场强度的增大,液滴表面张力和壁面粘附功呈现出先减小后增大的变化趋势。在100 V·cm^-1时,液滴表面张力和壁面粘附功最小。