当前,工业上大多采用改良西门子法来生产多晶硅。作为改良西门子法的关键设备的多晶硅还原炉来说,可以使得制备过程产生的副产品转化为生产多晶硅的原料,同时也减少对环境的污染。多晶硅还原炉的流场和温度场的分布情况对多晶硅生产效率有着很大的影响。本文首先建立传统多晶硅还原炉的计算模型,分析流体在还原炉内的流场和温度场。借助于计算流体力学分析软件Fluent对多晶硅还原炉内不同工况进行模拟,可以得到炉内流体流动的实际流场和温度场,这有利于更好的分析和研究多晶硅还原炉内的复杂反应过程。其结果表明传统多晶硅还原炉内无法形成喷泉式流场,以致于无法形成比较均匀的温度场,影响多晶硅的生长。接着文章采用改进多晶硅还原炉内流体出口直径和同时改进多晶硅还原炉内流体出口直径和改进炉顶封头为椭球形来进行优化设计,其结果表明,仅仅改进还原炉内流体出口直径在一定程度上改善了炉内流场和温度场,但是还无法使得流体形成喷泉式流场;而同时改进多晶硅还原炉内流体出口直径和改进炉顶封头为椭球形可以很好的改善炉内流场和温度场,可以使得流场呈喷泉式,并且温度场分布比较均匀,使得母棒的周围温度适合多晶硅的生长。最终结果建议采用椭球形封头代替球形封头,并将还原炉内流体出口直径改为80mm将可以使得炉内流体形成比较理想的喷泉式流场和分布均匀的温度场。