针对高速凝固法(HRS法)定向凝固设备的现有问题，集成了中心加热系统和底部水冷散热系统，在原有HRS单晶炉基础上改进了加热冷却方式，设计了一种新型高效的大模组单晶叶片生长设备。通过商业建模软件UG和有限元模拟软件ProCAST

对新型单晶炉在定向凝固过程中，螺旋选晶器的温度场演化过程和晶粒生长行为进行了研究。结果表明，新设备显著提高了固液界面前沿的温度梯度及其稳定性，有效解决了单晶铸件生长过程中的阴影效应问题，减少了单晶叶片的铸造缺陷，提高了单晶品质和叶片合格率。