采用CFD软件，选取热电祸合模型、组份传输反应模型与辐射模型。对碳热还原合成硅碳棒过程中双热源合成炉内能量及物质传递过程进行模拟研究。将模拟结果与工业试验数据进行对比验证，从而验证了模拟的可靠性，揭示了硅碳棒合成过程中的传热传质机理。根据分析结果对传统的双热源硅碳棒合成炉进行结构优化设计，对于延长合成炉的使用寿命、提升产品质量、改善工况具有一定的指导意义。

       硅碳棒材料从被人工合成至今已经有一百多年的历史，因其具有超高的耐火度，优良的耐磨性以及半导体等特性被广泛应用于冶炼、半导体、光伏、建筑等行业。目前硅碳棒的合成方法比较多主要有化学气相沉积法、碳热还原法、粉末电加热发等，但由于成本及产量的问题工业生产大多延用传统的碳热还原法。虽然各国科学家针对传统的Acheson进行了多方的改进如AKK炉，ESK炉、我国科学家设计研发的多热源合成炉，但依然没有解决工业生产过程中能耗高、污染大、喷炉事故频发等缺点。通过多年研究发现要想彻底解决上述问题就必须清楚碳热还原合成硅碳棒过程中炉内能量及物质扩散的规律。

       在此背景之下本文采用ANSYS FLUENT软件对自主设计的双热源硅碳棒合成炉内温度、压力、气体流动进行数值模拟，并与实验室测得数据进行对比验证，从而揭示了合成过程中传热传质机理。根据模拟与实验的结果对现有的双热源合成炉进行优化设计，通过对优化后合成炉的分析发现其可有效降低合成炉内压力防止喷炉事故的发生，同时适合于硅碳棒合成的供热面积也明显增加。http://www.zbqunqiang.cn/