基于48对粗端部硅碳棒倒棒CVD还原炉，反应中期主要为辐射换热，炉内的粗端部硅碳棒表面温度为1353K，粗端部硅碳棒的发射率为0.7，三氯氢硅的进料量为1.667k/s,氢气进料量为0.083kg/s，进气气速为18m/s，炉内运行压力为0.65MPa。炉壁为不锈钢316L，其导热率为18W/(m"K)，其发射率为0.5。入口温度设为773K，炉壁温度为573K。网格无关性及模型准确性验证为不同精度网格数量下还原炉中轴线上模拟的温度变化，从图中可以看出，当网格数量到达10294532时，曲线变化波动很小，再加密网格对计算结果影响微弱，因此在兼顾精度和效率的情况下取网格数量为10294532在该网格条件下，计算结果残差收敛情况较好，为还原炉实际出口温度和模拟结果的对比，模拟结果的炉内尾气温度与实际炉内尾气温度相对偏差不到3.5%，说明该模拟符合实际情况。(a)一(d)分别是现役和优化后的还原炉的竖直截面上的流场分布图，当气体从底部喷嘴喷射进入现役还原炉内部时，由于气体仅从4个出口急速涌出，导致气体碰撞几率大从而形成涡流，使得粗端部硅碳棒下段流速过快导致炉内气速分布不均匀，因此粗端部硅碳棒底部表面气体流速较大从而影响硅沉积的致密吐。优化前炉内平均气体流速为1.16m/s，优化后炉内平均气体流速为1.13m/s。低流速时物料在还原炉中停留时间更久，反应更充分。如图5(a),(b)所示，分别是还原炉底盘以上300mm处的横截面的速度分布图，优化前该平面截图上的气体平均速度为2.52m/s，其最高气速和最低气速相差15.74m/s，而优化后的截面气体平均速度为1.53m/s，其最高气速和最低气速相差11.82m/s。优化后出口处形成了缓冲，减少气体的激烈碰撞，不会因上下段沉积不均匀形成粗端部硅碳棒倒棒，有利于硅的均匀沉积。(a)一(d)分别为2种还原炉的竖直截面上的温度场分布图，原有设计下的距离底部300mm截面处平均温度为1106.58K，其最高温度和最低温度相差705.13K，优化后的截面平均温度为1346.21K，最高温度和最低温度相差仅为546.27K,优化后温度场均匀性明显提高。

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