自进入21世纪,纳米技术发展迅速,己成为引领世界科学技术发展的前沿领域之一。随着人们对纳米材料研究的不断深入,纳米材料的应用范围已经延伸到各行各业。其中二氧化钛纳米薄膜因其独特的光催化性能,广泛应用于污染治理、自清洁玻璃等方面。但是在纳米薄膜的制备过程中存在着高能耗、低利用率等问题,这与近些年来自然资源匮乏的现状,人们日益提倡的节约能源、提高能效的理念相违背,因而对纳米薄膜的制备过程的能量消耗机理及提高其利用率的研究需求变得日渐迫切。本文以低压化学气相沉积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD)工艺制备纳米Ti02薄膜的过程为研究对象,首先运用化工流体力学、纳米薄膜制备原理与技术以及质量守恒定律的相关知识,得到反应炉中混合气体的运动方程以及衬底上部前驱体的浓度函数,以此为基础建立了Ti02纳米薄膜沉积进度函数模型。然后,根据相关热力学知识,在特定的工艺条件下,获取制备过程中参与化学反应的前驱体以及化学反应自身的热力学值,建立了化学反应的参数化热力学模型。根据Ti02纳米薄膜的沉积速率得到化学反应在单位时间内产生的热力学值,建立沉积过程中的有效能模型。其次,查阅相关手册及文献得到不同工艺条件下的模型中的参数值,对己建立的沉积速率模型及沉积过程中的有效能模型进行求解,得到不同工艺条件下的前驱体的利用率、一定时间内沉积纳米薄膜质量、制备过程中的有效能及比能耗。再次,基于正交试验设计法对不同工艺条件下的计算结果进行了分析：根据计算结果的各因素的极差值对三个因素对该试验指标的影响程度进行主次分析；然后以单试验指标为优化目的,采用方差分析的方法计算了不同因素不同水平下的检验统计量,并对试验因素进行显著性检验；以多试验指标为优化目标,根据正交试验的矩阵法,计算得到不同因素的不同水平的权重值,并根据计算得到的权重值对多试验指标进行优化。最后基于FLUENT软件对沉积过程各物质的焓值进行了数值模拟,并将模拟数据与理论计算数据对比分析,验证有效能模型的正确性。