气相燃烧合成纳米二氧化硅颗粒具有极小的粒径、巨大的比表面积、很高的纯度以及成链和网络化倾向,使其具有补强、增稠、触变、乳化、消光、防滑等作用,除了作为橡胶的补强剂之外,还被广泛的应用于塑料、油漆、涂料、粘合剂、油墨、化妆品、牙膏、润滑油等诸多工业领域,是一种极为重要的化工原料。随着微电子、特种催化剂、高档汽车油漆、精细陶瓷等高科技产品的快速发展,纳米二氧化硅颗粒材料的市场日益扩大。燃烧反应器作为制备纳米二氧化硅的关键设备,设备的好坏直接决定产出二氧化硅的品质。本文采用CFD商用软件FLUENT对燃烧器流场进行了数值模拟,通过研究工况燃烧和燃烧室的外形、结构对温度、流场分布的影响得出了以下主要结论：(1)在Fluent对实验室工况进行模拟时,可以得到跟实际比较符合的结果。(2)改变燃烧室的外形,发现在夹角为135°时,燃烧室内的回流最小,有利于颗粒停留时间的均匀性。(3)改变燃烧室直径和喷嘴直径比,模拟室内流场和温度场,综合两方面考虑,得到直径比为1：5时是理想的直径比。(4)从温度方面考虑,影响温度的主要因素空气/H2比值,当空气中的氧气和氢气比值为0.9可以得到最理想的温度。本文还定性讨论了火焰燃烧形式对温度场和浓度场的影响。相对于扩散火焰,预混合火焰可以提供较为均匀的温度场和浓度场。并利用Beer和Chigier等人的经验公式对单孔射流的空气动力学特征进行了分析和模拟计算,得到随着经验参数的增大,势流核心区最大长度逐渐减小以及单孔喷嘴轴心速度随距离增大衰减的规律。