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本文利用流体计算学方法建立了描述多晶硅还原炉底盘液相流动和传质状况的理论化计算模型,并借此提出了一种新型的多晶硅还原炉底盘均匀取热结构,并就其温度均匀性、冷却效果与传统底盘结构进行比较。首先,本文研究了传统多晶硅还原炉底盘的流体流动状况和换热效果。传统多晶硅还原炉底盘采用双螺旋通道结构,冷却水从多晶硅还原炉底盘入口流入,沿着双螺旋通道遍历多晶硅还原炉底盘,最后由中心对称的出口流出。该类底盘在冷却效率上较好,但在温度均匀性上较差,具体表现在温度分布由入口到出口的通道上由高到低分布。故本文提出一种新型多晶硅还原炉底盘结构。该新型底盘结构由中间隔板分为两层,并在隔板上安装电极位置的孔周围焊接竖直环隙。冷却水由隔板下层的冷却水进口进入底盘并流经各电极周围的环隙进入隔板上层的还原炉底盘上底板实现均匀取热。与传统多晶硅还原炉底盘结构相比,该结构克服了传统结构下底盘取热不均匀的问题,但同时换热效果则变差。其次,本文还就新型底盘取热结构中的单棒环隙结构进行模拟优化。重点考察环隙上焊接挡板的厚度、宽度及数量对冷却效果的影响。300K的冷却水做工作介质,底盘材料用不锈钢。模拟后得到的单棒环隙结构的最优结果为竖直环隙挡板厚度1mm,挡板高度1mm,挡板间距10mm;水平环面挡板厚度1mm,挡板高度1mm,挡板间距10mm;换热效果较传统底盘提高32%,温度均匀性提高54%。最后,本文还就上述单棒环隙结构上考察焊接挡板的厚度、宽度及数量对流动阻力的影响。换热效果与流动阻力存在较好的对应的关系,即换热效果较好的,流动阻力较大;而换热效果较差的,流动阻力较小。其中用进出口总压降来对流动阻力进行表征,最大压降约为1200Pa。