多晶硅生产中的还原炉的安全节能问题，是多晶硅生产中必须面对的难题。SiHCl3和H2在还原炉内进行还原反应，炉内硅棒需加热至1100℃高温，这个过程不仅耗能严重，并且对设备的安全性造成极大的困难。因此，研发一种能够高效冷却模式及优化设备结构，对多晶硅生产发展具有重要意义。本文主要研究多晶硅还原炉的底盘结构，通过改进底盘冷却液流道形式，以提高在该底盘结构形式下温度场分布的均匀性及底盘结构的安全性。本文研究的底盘结构采用了限制射流直通扩散冷却流道，底盘内部的温度场分布更加均匀，且在底盘上花板下表面不易形成气膜隔层，大大降低了底盘花板的温差应力，提高了底盘结构的安全性。结合大型多晶硅还原炉的研制要求，应用Fluent对多晶硅还原炉底盘的辐射、导热和对流的传热过程进行了模拟分析，得出了底盘内部温度场的分布云图。1）引入均匀化系数的概念，对影响还原炉底盘流场因素进行分析。底盘上花板平均算数摄氏温度相同或相近的前提下，均匀化系数越高，底盘结构的温差应力越小，底盘安全性越高；底盘上花板均匀化系数相同或相近前提下，平均算数摄氏温度越高，多晶硅还原炉工作条件越恶劣，安全性越低。2）对底盘冷却液进口流量125~225t/h进行模拟分析，求得多晶硅还原炉底盘的三维流场，即其速度场、温度场和压力场。由于底盘限制射流直喷扩散流道越小，内部流场总温度越低，流体湍动能越高，上花板的静态温度越小，阻力降越大。综合考虑流速和阻力降，选定进口流量为170t/h是最优值。3）底盘上花板的温度场平均算术摄氏温度随底盘限制射流直喷流道的孔径大小呈斜率小于1的直线变化；底盘上花板的温度场均匀系数随着底盘限制射流直喷流道的孔径大小呈凸型抛物线状变化。综合考虑平均算数摄氏温度和均匀系数，选定进口流量为170t/h是最优值。