碳化硅微粉可用于研磨、切割和陶瓷材料，高品级碳化硅微粉是指冶炼后的大块碳化硅通过粉碎、分级等工序，使其成为具有高纯度、严格的粒径分布、不掺杂过大或过小的颗粒，具有多棱角颗粒外形的碳化硅微粉。高品级碳化硅以其高硬度、高磨削能力、耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特点，被广泛用于单晶硅片、太阳能电池用多轨镜片、压电晶体片、光学滤波器等高精密切割、研磨、抛光。我国是碳化硅生产和出口大国，但产品品级低，附加值较低。碳化硅微粉出口还处于初级产品的资源型出口，每年还要进口部分高品级碳化硅微粉来满足国内市场。我国生产微粉制备设备的厂家以仿制国外设备为主，以生产经验为改进的主要依据，没有深入的理论研究作为技术支撑。针对高品级碳化硅微粉制备设备的相关研究还处于初始阶段。 随着计算机软硬件技术的发展及计算流体动力学与有限元分析软件的结合，使得气流在喷嘴及粉碎室内的计算机数值模拟得以实现。 基于以上分析，本文以微粉制备设备中的关键部件——加速喷嘴和气流粉碎室做为研究对象，采用ANSYS有限元分析软件对喷嘴及粉碎室内的流动进行了计算机的数值模拟，获得了喷嘴内部及出口处的流场分布，以及粉碎室的流动特性，找到了粉碎室内的死区和回流区域。 首先根据喷嘴出口流场特性，确定了优化喷嘴结构的评价标准，首次提出了集束度的概念。在此之前，尚未对喷嘴性能高低有一个明确的数学表达，这是本论文的主要创新点。利用正交分析的方法，对喷嘴性能有较大影响的几个因素的不同水平生成了正交表，在对每一个方案进行了有限元分析的基础上，将结果利用集束度的概念进行评价，从而得出较优的设计方案。 利用优化方案试制喷嘴进行产品的加工，通过对产品的产量、粒径分布及颗粒形貌等数据的采集，可以看出，有限元分析结果与试验结果基本吻合，集束度的概念可以应用于加工高品级碳化硅微粉喷嘴的设计。 利用有限元分析软件ANSYS对整个粉碎室进行了数值模拟，得出整个流场的特性，并对整个系统效率有较大影响的区域进行了三维分析。喷嘴作为气流粉碎系统的关键部件，它的安装位置直接影响着整个系统的效率，利用有限元分析软件ANSYS对具有不同的喷嘴位置的流场进行数值模拟，通过结果的对比，总结出了喷嘴位置对流场特性的影响，为今后设备的改进提供了理论分析的基础。