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基于Fluent对多晶硅还原炉的三维数值模拟及其优化
． · 48·夺 ． 有 色 冶 金 节 能 口新能源 ． 毒 +一～源新厶匕月匕一一々 争 ．{ ． ． 基 于 Fluent对 多 晶硅 还 原炉 的三 维数值 模 拟 及 其 优 化 姚 心 汪绍芬 严大洲 (中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038) [摘 要] 基于 Fluent仿真计算平 台，对多晶硅还原炉进行 了三维数值模拟 ，得到了还原炉 内部的流场 、温度分 布 ，其结果与现场运行情况基本吻合；结合其模型，对现场运行中影响多晶硅产量 、质量和安全生产的一系列问题 进行了探讨 ，提出了在还原炉结构、进气气量 、进气方式、硅芯高度、冷却系统等方面的优化思路，可以为设计和操 作人员改进设计和控制提供理论指导。 [关键词] 多晶硅还原炉 ；数值模拟 ；Fluent [中图分类号]TM425；TN3 [文献标识码]A [文章编号]1008—5122(2011)04—0048—05 Three-dimensionalNumericalSimulationandOptimizationof PolysiliconReductionFurnaceBasedonFluent YAO Xin，W ANG Shao-fen，rAN Da—zhou Abstract：Based on Fluentsimulation calculation platform ，three—dimensionalnumericalsimulation of polysilicon reductionfurnacewasperformed，theinternalflow fieldandtemperaturedistributionofreduc— tionfurnacewasobtained，and itsresultswereinaccordancewithfield runningconditions．Combined withitsmodel，aseriesofproblemswhichaffectpolysilicon’Sproduction，qualityandsafetyproductionin thefieldoperationwerediscussed，andtheoptimizingthreadforstructureofreductionfurnace，volumeof gasinlet，wayofinletgas，heightofsiliconcore，coolingsystem ，etc．wereputforward，whichcanpro— videtheoreticalguidanceofrthedesignerandoperatortoimprovetheirworks． Key words：polysiliconreductionfurnace；numericalsimulation；Fluent 度 ；②物料在炉内的分布不够均匀 ，硅棒各部分密度 1 综述 及粗细不均 ；③气量控制不够合理 ，局部气体更新速 多 晶硅还原炉是多晶硅生产 中产 出最终产品的 度慢 ；④炉内温度分布不均 ，局部反应 区反应较慢 ； 核心设 备 ，也是决 定 系统产能、能耗 的关键 环 ⑤一些 区域温度过高 ，硅棒融化
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