多晶硅铸锭炉氩气导流系统优化与模拟研究

"多晶硅铸锭炉中一种盖板开孔式氩气导流系统的优化和模拟" 在多晶硅铸锭过程中，纯净的氩气被用来作为保护气体，以防止炉内硅材料与空气接触产生氧化或污染，从而提高硅片的质量，进而提升太阳能电池的效率。该文主要关注的是如何通过优化多晶硅铸锭炉中的氩气导流系统，特别是CFC（Continuous Floating Cover）盖板上的开孔设计，来改善氩气流动状况，减少炉内的杂质含量。 研究人员苏文佳、管伟等采用了数值模拟方法，利用FLUENT这一流体动力学仿真软件对炉内的流场进行了全局模拟。他们尝试在CFC盖板的不同位置开设不同形状的孔，以探究这些设计如何影响氩气的流动路径和速度，以及其对杂质排除的效果。通过模拟，他们发现，在CFC盖板的四个角落开圆孔，同时在盖板的四周边缘开长条形孔，能够有效地促进氩气的排出，这有助于改善炉内的流场分布，增强气体的混合和排杂能力。 数值计算结果显示，这种开孔设计可以显著改善氩气的流动特性。圆孔在角落的设计使得气体能在炉内形成涡旋，有助于提升气体的混合程度，而边缘的长条孔则提供了更大的排气面积，加速了氩气的流动速度。这种优化的氩气导流方式能有效减少定向凝固炉中的杂质，提高多晶硅的纯度，对于提高太阳能电池的性能具有重要意义。 此外，这项研究还涉及到了一些关键的技术参数，如气体流量、温度分布以及压力场等，这些因素都会对氩气流动和杂质清除产生影响。通过精确控制这些参数，可以进一步优化多晶硅的生产过程，降低成本，提高产业的经济效益。 "多晶硅铸锭炉中一种盖板开孔式氩气导流系统的优化和模拟"这项研究是多晶硅制造工艺中的一项重要技术进步，它通过科学的数值模拟方法，找到了一种有效优化氩气流动、降低杂质含量的方法，对于提升太阳能电池产业的竞争力具有重要价值。这项工作也展示了数值模拟技术在解决实际工程问题中的强大应用潜力。