1、碳化硅微粉可用于研磨、切割和陶瓷材料，高品級碳化硅微粉是指冶煉后的大塊碳化硅通過粉碎、分級等工序，使其成為具有高純度、嚴格的粒徑分布、不摻雜過大或過小的顆粒，具有多棱角顆粒外形的碳化硅微粉。高品級碳化硅以其高硬度、高磨削能力、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕等特點，被廣泛用于單晶硅片、太陽能電池用多軌鏡片、壓電晶體片、光學濾波器等高精密切割、研磨、拋光。我國是碳化硅生產和出口大國，但產品品級低，附加值較低。碳化硅微粉出口還處于初級產品的資源型出口

2、，每年還要進口部分高品級碳化硅微粉來滿足國內市場。我國生產微粉制備設備的廠家以仿制國外設備為主，以生產經驗為改進的主要依據，沒有深入的理論研究作為技術支撐。針對高品級碳化硅微粉制備設備的相關研究還處于初始階段。 隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展及計算流體動力學與有限元分析軟件的結合，使得氣流在噴嘴及粉碎室內的計算機數值模擬得以實現。 基于以上分析，本文以微粉制備設備中的關鍵部件——加速噴嘴和氣流粉碎室做為研究對象，采用ANSY

3、S有限元分析軟件對噴嘴及粉碎室內的流動進行了計算機的數值模擬，獲得了噴嘴內部及出口處的流場分布，以及粉碎室的流動特性，找到了粉碎室內的死區(qū)和回流區(qū)域。 首先根據噴嘴出口流場特性，確定了優(yōu)化噴嘴結構的評價標準，首次提出了集束度的概念。在此之前，尚未對噴嘴性能高低有一個明確的數學表達，這是本論文的主要創(chuàng)新點。利用正交分析的方法，對噴嘴性能有較大影響的幾個因素的不同水平生成了正交表，在對每一個方案進行了有限元分析的基礎上，將結果利用集

4、束度的概念進行評價，從而得出較優(yōu)的設計方案。 利用優(yōu)化方案試制噴嘴進行產品的加工，通過對產品的產量、粒徑分布及顆粒形貌等數據的采集，可以看出，有限元分析結果與試驗結果基本吻合，集束度的概念可以應用于加工高品級碳化硅微粉噴嘴的設計。 利用有限元分析軟件ANSYS對整個粉碎室進行了數值模擬，得出整個流場的特性，并對整個系統效率有較大影響的區(qū)域進行了三維分析。噴嘴作為氣流粉碎系統的關鍵部件，它的安裝位置直接影響著整個系統的效率