采用COMSOLMultiphysicsversion4级，主要指标为:最大网格元尺寸为7.95今量及功界条件的计算硅碳棒的热电行为，材料选用多晶硅。网格化采用“精密”等cm，最小网格元为0.045cm，最大网格元增长速率为1.3。计算中辐射热传递控制方程为其中吞为斯特潘一波尔兹曼常数，数值为5.67x10一S·m为综合辐射系数，可表示为:式中，Fiwf凡‘为角系数，E。为硅碳棒发射率，E为反应器壁发射率。对流热传递控制方程为:9r和qcon的计算需要考虑三维多晶硅还原炉结构，采用ANSYSfluent14.5软件包建立多晶硅还原炉过程模型并对流动和传热过程进行计算，对流传热采用k-s湍流模型，辐射传热采用S2S辐射模型，采用压力和速度祸合求解器，压力和速度祸合采用SIMPLEC方法。q、采用公开文献值，其数值为2600W/矿。计算过程采用边界条件见表1。硅碳棒半径的影响图3给出不同交流电频率和硅碳棒半径条件下，硅碳棒中心与表面温差的变化情况。其中，0Hz代表了直流电加热的情形。由图3可知，当硅碳棒半径为0.5cm时，交流电频率沪对硅碳棒中心温度与表面的温差(0T)没有影响。然而当硅碳棒半径为7cm时，随着频率的增大，0T逐渐减少。为了解释这种现象，本文引人了无量纲参数P，其中p=Rl8。当p<1时，趋肤效应不显著;当p>1时，趋肤效应开始显著;当p=1时，其对应的交流电频率fc为临界频率。由此可知，只有当硅碳棒半径增大到趋肤深度时，趋肤效应才明显。趋肤深度可由式(6)计算得到，见表3。由表3可知，当频率为200kHz时，趋肤深度为0.77cm，大于0.5cm，因此P<1时，趋肤效应不显著。由此可证明:当硅碳棒半径为0.5cm时J对DT没有影响。然而当硅碳棒半径为7cm时，p>1时，趋肤效应显著，说明随着频率的增大，0T逐渐降低。根据表3，可进一步解释图5的现象:(1)随着半径的增大，频率为5kHz时△T开始降低的硅碳棒半径为5cm，对于频率10kHz50kHz和100kHz，硅碳棒半径则分别为4cm2cm和1cm;(2)随着交流电频率增大，内、外硅碳棒内部温差都有不同程度降低，且频率越高，温差降低越明显，趋肤效应越显著。由图3还可以看出，当频率高于50kHz时，硅碳棒内部温差变化不再显著。www.sdzygw.com