工业循环冷却水的结垢问题最常见的解决方法是化学法，其最大的优点即阻垢效果明显。近年来，物理法解决结垢问题也越来越受到关注。本文首先运用分子动力学仿真软件Material Explorer研究了恒定磁场的阻垢除垢效果。在研究磁场的阻垢效果时，重点研究了钙离子与碳酸根离子间的径向分布函数随着磁场的加入所产生的变化。研究发现，磁场的阻垢效果与磁通密度有关，但两者不是单调函数的关系，而是多极值关系。磁场阻垢效果受温度的影响，当温度低于温度阈值时，阻垢效果明显；当温度高于温度阈值时，没有阻垢效果。在研究磁场的除垢效果时，重点研究了水分子与方解石晶体间径向分布函数随磁场的作用所引起的变化，研究发现：无论磁场的磁通密度、磁场的方向、温度如何改变，磁场的除垢效果始终没有出现，即否定了磁场的除垢效果。本文提出一种新型的双极性交变磁场的发生装置，并将其与电磁发生装置进行优缺点的比较。以产生气隙磁通密度为0.1T为目标，研究了采用两种发生装置的可行性。对于电磁发生装置，重点分析了载流螺线管产生磁通密度为0.1T所需的电流值、铜导线的截面积、线圈的层数等。运用ANSYS磁场分析模块重点研究了异极相对的永磁体气隙磁通密度与气隙间距及磁体特性的关系。研究表明，异极相对的永磁体间气隙磁场受到距离的影响，距离越小，磁通密度越强；同时，永磁体自身的剩磁也影响气隙磁通密度，剩磁越大，磁通密度越强。在评估两种发生装置的先进性、经济实用性与运行稳定性后，决定采用钕铁硼N35型永磁体旋转的方式产生交变磁场，并选取两磁极间距为3cm，其气隙磁通密度能达到0.1T。在单相异步电动机定子电压输入端串入电子调速开关，从而保证交变磁场的频率实现平滑调节，完成了设计技术指标：磁通密度为0.1T，频率40Hz-95Hz可调的双极性磁场发生装置。最后，运用上述交变磁场发生装置完成了阻垢实验。首先，在实验条件完全一致的条件下，进行了三组实验，并对三组实验的数据进行了检验，检验发现在本文中的实验系统是具备实验重复性的。然后，进行了恒定磁场一组、交变磁场四组共五组实验。实验结果发现，交变磁场在66Hz、73Hz、90Hz具备较强的阻垢效果，阻垢率最高可达33%。另外，频率为80Hz组的阻垢效果与恒定磁场组接近，说明了并非所有频率下的交变磁场都具备较高的阻垢效果。只要频率选择合适，使用该装置能很好的实现阻垢的效果。