在核反应堆一回路的硼化过程中,容积控制箱初始储存的冷却水对泵入的硼酸溶液有滞留作用。这会使容积控制箱出口处浓度变化滞后。进而对反应堆的反应性控制产生不利影响。目前对容积控制箱出口浓度动态特性的研究较少,缺乏预测容积控制箱出口浓度的方法。本文使用容积控制箱射流混合实验系统,对容积控制箱出口浓度动态特性进行了研究。研究了溶液浓度、射流流量和喷嘴直径对射流混合效果的影响。本文针对两个典型实验工况进行了数值模拟研究,以解释实验研究中影响混合罐出口浓度特性的机制。并且改变了喷嘴的角度与高度,研究了其对出口浓度特性的影响。实验结果表明,射流流量对混合效果有高度显著的影响,溶液浓度有显著的影响,而喷嘴直径的影响不显著。在运用无量纲数处理实验数据时,发现工况分两种类型。当1.940 × 10-6＜Ri＜6.410 × 10-3时,工况的混合特征时间和出口浓度曲线接近理想混合模型,可以使用理想混合模型对其出口浓度进行预测。而当1.601 × 10-2＜Ri＜66.90时,工况的混合特征时间低于理想混合模型。本文根据实验数据给出了此情况下混合特征时间的经验关联式。此外还发现,虽然较高的Ri数可以减小混合特征时间,但在工况后期出口浓度的增加减缓,出口浓度达到入口浓度95%的时间大于理想混合模型。采用雷诺时均法（Reynolds Average Navier-Stokes,RANS）对实验工况进行了数值模拟计算。湍流模型为标准κ-ε模型,使用物质输运模型模拟混合罐内的组分输送。数值模拟得到的结果与实验结果吻合良好。实验工况的模拟结果表明,在高Ri数工况下,混合罐内存在着浓度分层。在混合罐下方是与射流流体混合良好的混合区,而在混合罐上方是流体流动较差,混合较弱的低浓度区。浓度分层现象解释了高Ri数工况的出口浓度特性。改变喷嘴的角度的数值模拟结果显示,竖直速度有利于混合区和低浓度区的混合。较大的竖直速度能快速减弱浓度分层,使混合罐的出口浓度特性接近理想混合模型,减小射流混合时间。较小的竖直速度不仅对减小射流混合时间无明显帮助,还增大了混合特征时间。而改变喷嘴高度的数值模拟结果显示,提高喷嘴的高度至接近顶部能有效减弱浓度分层,减小射流混合时间。