船用核动力装置以及浮动式核电站在运行过程中均会受到海洋条件的影响,当反应堆一回路系统以自然循环方式运行时,其运行特性会由于系统的倾斜或摇摆等而发生变化。本文基于系统分析程序,通过在守恒方程中引入海洋条件的影响,开发了可用于分析典型非惯性系条件下的热工水力特性分析程序,并使用改进后的程序,对自然循环实验回路内的热工水力行为进行计算分析,进而研究摇摆运动对自然循环特性的影响规律。本文首先建立了某自然循环实验回路的分析模型,利用单相静止、倾斜、以及摇摆条件下的实验数据,验证了计算程序的可用性和可靠性。对于闭合回路,倾斜、摇摆运动会改变回路各段的有效标高差,另外在摇摆条件下还会引入附加惯性力。为此,本文首先进行了倾斜对自然循环特性影响的研究,通过分析计算结果并结合理论分析,给出了循环高度变化对自然循环流量的影响规律。本文选取了一组典型的热工-摇摆运动参数组合工况,对摇摆影响自然循环特性的机理进行了分析。通过对实验段加热功率、实验段入口阻力系数等进行参数化研究,分析了相同摇摆参数条件下,热工参数变化对自然循环系统特性的影响。通过对摇摆幅度、摇摆周期以及最大角加速度相同的摇摆幅度-摇摆周期组合的对比分析,分析了附加压降、重位压降变化量以及相位差对流量波动幅度的影响。此外,本文还对摇摆轴位置变化造成的影响进行了对比研究,给出了横摇和纵摇条件下自然循环的流量变化规律。对于摇摆条件下的两相自然循环特性,本文首先对不同加热功率下竖直静止和典型摇摆条件进行了对比分析,然后对摇摆幅度的影响进行了参数化研究。研究发现:单相自然循环回路循环高度导致的重位压降变化对流量波动的影响小于附加压降造成的影响。当摇摆周期较小时,角加速度相同的摇摆幅度-摇摆周期组合,周期越小对应的流量波动幅度越小。当摇摆周期较大时,角加速度相同的摇摆幅度-摇摆周期组合对应的流量波动幅度比较接近。在本文研究的热工参数范围内,加热功率变化对附加压降的影响小于对重位压降的影响,平移摇摆轴的位置对流量波动幅度影响不大。摇摆运动会使两相自然循环回路中的闪蒸及沸腾现象加剧,会诱发系统产生复杂的不稳定性现象。