换热设备的防垢除垢是化工生产等领域中不可缺少的部分。超声波防除垢措施是近年来推广起来的新型技术,该技术应用领域广、经济性好,因而拥有广阔的前景。本文基于管壳式换热器,对该防除垢方法做了进一步的研究,本文的研究结果对节能环保、完善超声波防除垢技术具有一定参考意义。本文依据超声波除垢的剪切作用和空化作用进行仿真模拟。引入有限元分析软件ANSYS,通过ANSYS中的动力分析程序LS-DYNA中隐式-显式求解方法来分析超声波对换热器的剪切作用。此外,利用FLUENT软件来模拟超声波的空化作用,以mixture模型为基础添加空化模型,对换热管内流体的空化效应进行模拟分析。结果表明,在单根换热管中,超声波对污垢的剪切作用随着超声波振幅、频率的增大而增大,随间歇比的增大而减小,当超声波的脉冲长度和单位脉冲中周期数取某一数值时,对换热管上污垢的剪切作用效果最佳;在对于单根换热管的空化效应模拟中,发现采用高压低频的工作状态时空化效果最好;在整个换热器的模拟中,超声波参数的变化在一定程度上能影响对换热器的剪切作用。