为了保证多晶硅还原炉结构设计的安全性和指导运行过程中的冷却系统调节控制，需要全面了解在工作过程中各部件的温度分布和应力分布。本文结合500 吨多晶硅还原炉的研制要求，首先对多晶硅还原炉的辐射、导热和对流的传热过程进行传热耦合温度模拟方法研究，然后在此计算基础上进行“热-流-固”耦合结构分析研究。采用Unigraphics®建立多晶硅还原炉三维整体模型，在ANSYS Workbench®数值仿真平台上进行炉膛内的辐射换热、炉夹层的冷却流道冷却水系统的对流换热、炉壁各结构件的导热过程中的温度计算仿真和各部分结构应力计算仿真分析。通过与产品设计物理模型进行比较，表明温度场和结构分析数值模拟的可靠性和准确性，可以用于指导工艺参数控制和结构的优化设计。