蒸汽发生器是压水堆核电厂一、二回路换热的枢纽设备，改进蒸汽发生器热工水力技术是完善核电厂技术的重要环节。大多学者采用多孔介质模型研究蒸汽发生器热工学、水动力性能，利用内热源与热边界条件代替传热管，忽视了管间湍流转换及管体热流传递作用，不能揭示实际蒸汽发生器一、二次侧耦合流动与传热过程。本文基于CFD方法对全尺寸蒸汽发生器热工水力进行了数值研究。根据大亚湾核电站蒸汽发生器的结构及运行参数，在相似原理指导下，建立了蒸汽发生器单元管三维计算模型，采用两流体模型计算了一、二次侧耦合流动与传热过程，热相变模型描述汽液两相流动沸腾，MUSIG模型预测汽泡迁徙规律，并开展蒸汽发生器热工水力稳态特性的CFD研究，通过此数值模拟揭示了不同操作条件及结构参数下含汽率、表面传热系数、传热管内外壁温、一二次侧压力等关键参数分布规律，得出了与流致振动密切相关的流体横掠U型弯管的流动能量(Cross-flow energy)。同时，通过对耦合四叶梅花形支撑板的单元管模型的数值计算，揭示支撑板对蒸汽发生器热工水力的影响规律。计算结果表明：蒸汽发生器冷、热端呈不均匀沸腾规律；汽液滑速比在预热区快速增大而在沸腾区缓慢减小；二次侧平均表面传热系数与Rohsenow公式的计算结果基本吻合；基于流体能量在弯管区域分布规律，预测最严重的流致振动破坏发生在冷端θ=60°和热端θ=115°位置；支撑板改变水力结构，在支撑板上部产生回流现象，增添了支撑板区域杂质沉积及应力腐蚀的可能；支撑板附近的传热管外壁温度呈周期性变化规律，且沿一次侧流动方向，支撑管束的位置和流水孔之间的管外壁温差逐渐降低；根据有、无支撑板模型计算的流体能量对比，预示支撑板对减缓弯管区域流致振动破损无显著作用；考虑了汽泡聚合与破碎效应的MUSIG模型预测两相邻支撑板间出现汽泡由小到大的周期性分布。该CFD方法为蒸汽发生器结构设计和热工水力分析提供技术支持。