在能源、化工、水利和食品等行业中,管道内结垢会增加运输过程中的能耗并使得管道运输能力下降。管道内壁结垢严重时,可能会导致管道堵塞和运输中断,使得企业被迫停产,甚至可能引发管道破裂等安全事故。与传统技术相比,基于超声导波的管道除垢技术具有高效、安全和环保等优点,可在不影响管道运输的同时对管道内壁结垢进行在线去除。与传统超声除垢技术相比,超声导波管道除垢技术可覆盖更广的除垢范围。本文主要研究了温度与压力对基于超声导波的管道除垢过程的影响。本文首先对超声导波的传播过程进行了理论分析,主要阐述了超声导波泄漏引起的空化效应,并根据空化阈值分析影响空化效果的主要因素。其次,使用有限元仿真模拟了超声导波在不同温度与压力下充液管道内壁固-液交界面的声压分布。在实验研究中,先使用激光测振仪对系统进行标定以确定激励频率,然后分别搭建了面向不同温度与压力的管道除垢实验系统并进行除垢实验。不同温度下的除垢实验设置了三组对比实验,每组实验除管道内部液体温度不同外,其他实验参数均一致。使实验管道内部液体温度分别维持在20℃、40℃和60℃,然后对实验管道进行超声导波除垢。对实验管道进行不同压力下的除垢试验同样设置了三组除垢试验,除垢时实验管道压力分别维持在标准大气压、0.2MPa和0.4MPa。最后使用扫描电子显微镜与能谱仪对实验后得到的样品进行测试,定量评价实验的除垢效果。实验结果表明,温度与压力均为影响除垢效果的重要因素。管道内液体的温度较高时,除垢效果相对较好。管道压力较低时,管道除垢效果更好。本文的研究内容可为进一步推广基于超声导波除垢技术的应用提供指导。