Vol.27 No.6 陈锦等：基于CFX软件的氨化硅反应炉内热过程的数值模拟 ·715· 度偏高，且在此段达到氮化硅反应温度，开始反 大学版社，1993 应放热.结果分析表明，在此段的温度偏大，氮气 [4]Huttinger J L.Zur kinetik der azotierung des siliziums.High Temp High Pressures,1969,1(2):221 密度变小，从而氮气质量浓度降低，氮化硅质量 [5]孔珑主，工程流体力学.北京：水利电力出版社，1992 浓度偏高：收集产品的出口为敞开式，散热大，温 []周筠清.传热学，北京：治金工业出版社，1999 度呈减小趋势，氮化硅质量浓度降低 [7]孙鸿宾，殷晓静，杨品辐射换热.北京：冶金工业出版社， (4)管子较细，各向异性对径向温度影响相应 1996 [8]金涌，祝金旭，托展文，等.流态化工程原理.北京：清华大 较明显，则径向氮化硅质量浓度也受到一定的影 学出版社，2001 响，而轴向温度、质量浓度几乎不受什么影响. [9]Lockwood F C.Shah N G.A new radiation solution method for (⑤)介质辐射特性如散射率对温度和产物质 incorporation in general combustion prediction procedures.In: 量浓度的影响很小， Eighteenth Symp Inton Combustion,The Combustion Institute. 1981.1405 [10]Emery A F,Johansson O,Lobo M,et al.A comparative study of 参考文献 methods for computing the diffuse radiation viewfactors for [】张远君编，流体力学大全，北京：北京航空航天大学出版 complex structures.J Heat Transfer,1991,113:413 社，1991 [11]Nobuyoshi K,Hideki K,Yoshiyuki S,et al.Optical characteriza- [2]黄惠宁.“相和B相氮化硅的形成机理与动力.陶瓷研究， tion of porous silicon by synchrotron radiation reflectance spec- 1996,11(1):16 tra analyses.Appl Phys Lett,1993,63(20):2774 [3]华形文，杨骏英，陈景祖，等.普通化学原理.北京：北京 Numerical simulation on thermal process in an Si;Na-reaction furnace with CFX CHEN Jin,YANG Jing,YIN Shaowu,WANG Li Mechanical Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT A numerical simulation on the thermal process for an Si,N,-reaction furnace based on the software CFX was investigated.A similar flow model was used to numerically simulate the laminar flow in the furnace.The influence of some different factors such as volume quantity of N2,anisotropic scattering and radiation properties on the temperature field and mass density of products was studied.The results showed that the temperature control on the preheating zone was important for full reaction.However,the volume quantity of Na,i.e.,inlet velocity,plays a crucial role.Anisotropic scattering influenced on the radial temperature and mass density of products.Absorption coefficient and scattering coefficient influenced little on the temperature field.The error between simulated and ex- perimental values was less than 10%. KEY WORDS silicon nitride;numerical simulation;temperature field;reaction furnace、 陈锦 等 基 于 软件 的氮 化 硅反 应 炉 内热 过 程 的 数 值模 拟 度 偏 高 ， 且 在 此 段 达 到氮 化 硅 反 应 温 度 ， 开 始 反 应放 热 结果 分析表 明 ， 在此 段 的温度 偏 大 ， 氮气 密度 变 小 ， 从 而 氮气 质 量 浓 度 降低 ， 氮 化 硅 质 量 浓度偏 高 收集 产 品 的 出 口 为 敞开式 ， 散热 大 ， 温 度 呈 减 小趋 势 ， 氮 化 硅 质 量 浓 度 降低 管子较 细 ， 各 向异 胜对 径 向温度影 响相应 较 明显 ， 则径 向氮 化硅 质 量 浓 度 也 受 到 一 定 的影 响 ， 而 轴 向温 度 、 质 量 浓 度 几 乎 不 受什 么 影 响 介 质 辐 射 特 性 如 散 射 率对 温度 和 产 物 质 量 浓 度 的影 响很 小 参 考 文 献 【 张 远 君 编 流 体力 学大全 北 京 北 京 航 空 航天 大 学 出版 社 ， 黄 惠 宁 相 和 相 氮化硅 的形成 机理 与 动力 陶瓷研 究 ， ， 华 彤 文 ， 杨骏英 ， 陈 景 祖 ， 等 普通 化 学原 理 北京 北 京 大 学版 社 ， ， 比 代 ， ， 孔珑 主 工 程 流体 力学 北 京 水利 电力 出版 社 ， 周 箔清 传热 学 北京 冶 金 工 业 出版 社 ， 孙 鸿 宾 ， 殷晓静 ， 杨 晶 辐 射换热 北 京 冶金 工 业 出版社 ， 金 涌 ， 祝金 旭 ， 汪 展 文 ， 等 流 态 化工 程 原理 北 京 清 华 大 学 出版社 ， ， 眠 ， ， 」 巧 ， ， ， 肋 竹 ， ， 川 叮 ， ， 扣 ， ” ， ， 凡 一 月万 沂刀 ， ， 恻刃 ， ， ， 卫 一 ， ， ， ， ， 。， 伍 丘